/
Author: Бондарь И.А. Меньщикова Е.Б. Ланкин В.З. Зенков Н.К.
Tags: патологическая физиология формы развития заболеваний патогенез учение о происхождении заболеваний общая патология медицина биохимия патофизиология молекулярная биология клеточная биология
ISBN: 5-900228-55-X
Year: 2006
Similar
Text
Институт физиологии СО РАМН
Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН
Российский кардиологический научно-производственный комплекс М3 СР РФ
Новосибирская государственная медицинская академия М3 СР РФ
Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К.,
Бондарь И.А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А.
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС
Прооксиданты и антиоксиданты
Фирма «Слово» • Москва
2006
УДК 616-092
ББК 52.5
М 514
Меныцикова Е. Б. и др.
Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меныцикова,
В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. -
М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.
На основе анализа последних научных данных в книге подробно рассмотрены ме¬
ханизмы образования, физико-химические свойства и биологическое действие активи¬
рованных кислородных метаболитов: супероксидного анион-радикала, перекиси водо¬
рода, ОН-радикала, синглетного кислорода, NO-радикала, пероксирадикалов. Дана клас¬
сификация основных антиоксидантных систем и рассмотрены особенности их
функционирования на клеточном и организменном уровне. Проанализированы молеку¬
лярно-клеточные механизмы развития окислительного стресса, отражающего наруше¬
ние баланса в системе «прооксиданты - антиоксиданты». Рассмотрена его роль в этиопа-
тогенезе воспаления, атеросклероза, диабета, бронхолегочных патологий, постишемиче-
ского повреждения миокарда, ревматоидного артрита, опухолевого роста, апоптоза,
патологий нервной системы. Обсуждены возможные методы терапии и профилактики
свободнорадикальных патологий, обусловленных развитием окислительного стресса.
Книга предназначена для специалистов, работающих в области изучения радикаль¬
ных окислительных процессов в биологических системах.
Рецензенты:
академик РАМН Ю. А. Владимиров, академик РАМН В. В. Ляхович,
проф. А. А. Болдырев, проф. А. Р. Колпаков, проф. М. И. Лосева
ISBN 5-900228-55-Х
© Институт физиологии СО РАМН, 2006
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОТ АВТОРОВ 5
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 7
ГЛАВА 1. АКТИВИРОВАННЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ
В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 8
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА 8
КИСЛОРОД И АКТИВИРОВАННЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ 11
РАДИКАЛЬНЫЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ 14
АКТИВАЦИЯ КИСЛОРОДА В ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЯХ 18
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ФОРМ АКМ 22
Супероксидный анион-радикал 23
НАДФН-оксидаза 24
Компоненты НАДФН-оксидазы фагоцитов 24
Биологические эффекты синтезируемого НАДФН-оксидазой О ~2 36
Генерация О 2 НАДФН-оксидазами нефагоцитирующих клеток 39
Ксантиноксидоредуктаза 48
Образование АКМ в митохондриях 53
Восстановление кислорода цитохромом Р450 64
Другие механизмы образования супероксидного анион-радикала 68
Методы регистрации супероксидного анион-радикала 69
Перекись водорода 72
Гидроксильный радикал 79
Оксид азота 84
NO-синтазы 87
Синтез N0* фагоцитирующими клетками 94
Образование N0* эндотелиоцитами 104
NO* как нейромедитор 107
Доноры NO* 108
Методы регистрации N0* в биологических средах 111
Синглстный кислород 115
Гипогалогениты 119
Алкоксильные и пероксильные радикалы 125
ДРУГИЕ ПРООКСИДАНТЫ 132
ПОВРЕЖДЕНИЕ БИОМОЛЕКУЛ АКМ 136
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АКМ 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 143
ГЛАВА 2. АНТИОКСИДАНТЫ И ИНГИБИТОРЫ РАДИКАЛЬНЫХ
ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 193
ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ 196
Супероксиддисмутаза 203
Изоформы, структура, распространение 203
Антиоксидантное действие 212
Супероксидредуктаза 220
Способы рег истрации 222
Каталаза 223
Глутатионпероксидаза 228
Антиоксидантное действие 231
Имитаторы глутатионпероксидаз 233
Глутатион-Б-трансферазы 236
ФЕНОЛЬНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ 237
Классификация фенольных антиоксидантов 239
3
Витамин Е 249
Синтез и особенности метаболизма 253
Антиоксидантное действие 266
Витамин Е и атеросклероз 284
Витамин Е и канцерогенез 289
Коантиоксиданты и прооксидантная активность 291
Токотриенолы 295
Биологическая активность 296
Коэнзим Q 301
Синтез и метаболизм в организмах млекопитающих 306
Флавоноиды 311
Структура и метаболизм в организмах млекопитающих ...311
Антиоксидантное действие 321
Чай, вино и «французский парадокс» 337
Г ормоны-антиоксиданты 348
Мелатонин 353
Фитоэстрогены 362
Оксифенилкарбоновые кислоты и родственные им соединения 372
КАРОТИНОИДЫ 379
Антиоксидантное действие 383
АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА 385
Антиоксидантное действие 389
SH-СОДЕРЖАЕЦИЕ СОЕДИНЕНИЯ 393
Глутатион 394
Тиоредоксины 396
Пероксиредоксины 402
Глутаредоксины 407
Окислительно-восстановительный цикл метионина 409
Биологическое значение SH-содержащих соединений 411
ХЕЛАТОРЫ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ 414
Трансферрины 415
Ферритин 418
Церулоплазмин 420
Металлотионеины 422
Мочевая кислота 424
ДРУГИЕ АНТИОКСИДАНТЫ 427
Нитроксилы 427
Репарационные системы 430
АНТАГОНИЗМ И СИНЕРГИЗМ ДЕЙСТВИЯ АНТИОКСИДАНТОВ 431
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 435
ГЛАВА 3. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ 512
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ АКМ 512
РЕДОКС-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ТРАНСКРИПЦИИ 515
Транскрипционный фактор NF-kB 517
Транскрипционный фактор АР-1 520
АНТИОКСИДАНТ-РЕСПОНСИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 521
Ксенобиотики-антиоксиданты, активирующие ARE ...521
Гены с ARE-контролируемой экспрессией 526
Механизмы активации ARE 534
Физиологическое значение ARE 538
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .' 541
4
ОТ АВТОРОВ
Мы скрипим на скрипках тела,
Как наука нам велела.
Мы смычком своих носов
Пилим новых дней засов.
Н. Заболоцкий. Безумный волк
Развитие электронных средств связи, создание информационных систем существенно
снизило ценность напечатанной книги как источника знаний. Любой исследователь за¬
интересован в оперативном получении новой информации в своей области интересов, и
в этом плане книга не может конкурировать со всемирной сетью Internet, несущей ог¬
ромный поток информации. Вместе с тем ежедневно обрушивающийся на нас поток
электронной информации таит в себе опасность, ибо в нем «размывается» и «растворя¬
ется» целостность сложных явлений. Сегодня технические возможности позволяют лег¬
ко делить, сортировать, раскладывать по «кучкам» научную информацию, но современ¬
ные машины затрудняются выполнять обратную операцию интеграции и обобщения
отдельных данных в единую картину явления. В этом плане придуманная Человечест¬
вом книга остается вне конкуренции. Основной целью, которую мы ставили перед собой
при написании данной монографии, являлось желание дать обобщающую картину тако¬
го явления, как окислительный стресс. Данное явление еще не получило своих «класси¬
ческих» форм и определений, и поэтому со многими положениями или утверждениями
можно соглашаться или не соглашаться; свою же точку зрения мы подкрепляем много¬
численными ссылками на первоисточники.
Если главной задачей книги является обобщение и создание из отдельных элементов
мозаики цельной картины, то существует и другая задача - создание научного базиса,
относительно которого возможно дальнейшее движение. В потоке электронной инфор¬
мации рождаются не только «вирусы», о которых все хорошо знают, но и не менее опас¬
ные для научного сообщества мифы. Можно привести несколько примеров из области
свободнорадикальной мифологии. Так, в 1993 году зародился миф о мелатонине как
наилучшем «идеальном» биологическом антиоксиданте, ингибирующем ОН-радикалы.
Несмотря на появление в последние годы критических работ, доказывающих невозмож¬
ность эффективного ингибирования ОН-радикалов в живых клетках, а также незначи¬
тельный вклад мелатонина в связи с низким содержанием в антиоксидантную защиту
организма, эта критика тонет в потоке сообщений о новых и удивительных антиокси-
дантных свойствах мелатонина. С началом текущего столетия в научной литературе
появилось несколько сообщений о возможности образования озона (03) в организмах
млекопитающих в реакциях с участием антител. Предполагается, что возникновение
озона происходит в результате восстановления молекул воды с участием синглетного
кислорода. Однако следует отметить, что по термодинамическим параметрам протека¬
ние такой реакции весьма сомнительно, кроме того, применяемые методы регистрации
Оз вызывают нарекания. Поэтому работы по изучению биологических эффектов эндо¬
генного озона в лучшем случае имеют оттенок иллюзорности, а в худшем - мистифика¬
ции. Многие широко применяемые для изучения свойств новых препаратов эксперимен¬
тальные системы, такие как окисление липопротеинов низкой плотности или развитие
дыхательного взрыва в выделенных фагоцитах достаточно далеки от состояния, в кото¬
ром липопротеины и клетки находятся в организме. На таких модельных системах изу¬
чаются антиатерогенные противовоспалительные свойства препаратов, создаются вак¬
5
цины против атеросклероза, при этом часто исследователи забывают, что эти системы не
совсем адекватно модулирует процессы, протекающие в живом организме.
В предлагаемой вниманию читателя книге («Окислительный стресс. Прооксиданты и
антиоксиданты») мы попытались обобщить существующие на сегодня данные о меха¬
низмах появления продуктов неполного восстановления молекулярного кислорода (ак¬
тивированных кислородных метаболитов: АКМ) в живых организмах, их свойствах и
биологической роли, а также механизмах антиоксидантной защиты. Во второй книге
(«Окислительный стресс. Патофизиологический аспект») будут рассмотрены причины
возникновения дисбаланса продукции АКМ и антиоксидантной защиты при различных
патологических ситуациях. При подготовке книги мы понимали, что многие положения
свободнорадикальной биологии, также как некоторые приводимые в статьях показатели
остаются спорными, поэтому пусть читателя не смущают некоторые на первый взгляд
противоречивые данные о содержании или продукции радикалов и антиоксидантов, мы
старались приводить указанные в первоисточниках цифры. При рассмотрении методов
регистрации мы пытались показать причины возникающих сложностей регистрации тех
или иных форм АКМ и активности антиоксидантов. Естественно, возникает вопрос -
почему мы говорим об окислительном стрессе и мало говорим о восстановительном
стрессе или об окислительно-восстановительном балансе. Отвечая на него, можно ска¬
зать, что многие термины не получили еще чётких научных определений, поэтому мы
старались избегать таких понятий, как «антиоксидантный статус» или «прооксидантный
статус». Надеемся, что издание будет полезно биологам, врачам, биохимикам и просто
любознательным людям, желающим узнать, что такое «антиоксидант».
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЛКМ - активированные кислородные мета¬
болиты
а. к. о. - аминокислотный остаток
АТФ - аденозинтрифосфорная кислота
ВИЧ - вирус иммунодефицита человека
Вф - водная фаза
Г-КСФ - I ранулоцитарный колониестимули¬
рующий фактор
ГМ-КСФ - гранулоцитарно-макрофагальный
колониестимулирующий фактор
ГПО - глутатионпероксидаза
ГТ - глутатионтрансфераза
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ИБС - ишемическая болезнь сердца
ИЛ - интерлейкин
ЛИП - липопротеины низкой плотности
ЛТВ4 - лейкотриен В4
Лф - липидная фаза
МДА - малоновый диальдегид
ME - Международные единицы
МПО - миелопероксидаза
НАД - никотинамидадениндинуклеотид
НАДФ - никотинамидадениндинуклео-
тидфосфат
НСТ - нитросиний тетразолий
ОРДС - острый респираторный дистресс-
синдром
ПОЛ - перекисное окисление липидов
ПЯЛ - полиморфноядерные лейкоциты
ПГ - простагландин
РНК - рибонуклеиновая кислота
СОД - супероксиддисмутаза
'ГБК - тиобарбитуровая кислота
ФАД - флавинадениндинуклеотид
ФМА - форболмиристатацетат
ФМН - флавинаденинмононуклеотид
ФНО - фактор некроза опухолей
цАМФ - циклический аденозин-3',5'-
монофосфат
цГМФ - циклический гуанозин-3',5'-
монофосфат
ЭПО - пероксидаза эозинофилов
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс
Э-СОД - экстрацеллюлярная СОД
ЯМР - ядерно-магнитный резонанс
АМРК - АМФ-активируемая протеинкиназа
(AMP-activated protein kinase)
ARE - антиоксидант-респонсивный эле¬
мент (antioxidant-responsive element)
ASK1 - регулирующая апоптотические сиг¬
налы киназа 1 (apoptosis signal regu¬
lating kinase 1)
CK2 - казеинкиназа-2 (casein kinase 2)
CoQ - коэнзим Q (coenzyme Q)
CRALBP - клеточный ретинальдегидсвязы-
вающий белок (cellular retinalde-
hyde-binding protein)
CRAL-TRIO - клеточный ретинальдегидсвязы-
вающий домен с тройной функци¬
ей (cellular retinaldehyde-
binding/triple function domain)
EDRF - эндотелиальный фактор релаксации
(endothelium-derived relaxing factor)
ERK - киназа, регулируемая внекле¬
точными сигналами (extracellular
signal-regulated kinase)
GAPs - активирующие ГТФазу белки
(GTPase activating proteins)
GEFs - факторы обмена гуаниновых
нуклеотидов (guanine nucleotide
exchange factors)
GSH, GSSG - глутатион окисленный, восста¬
новленный
HUVEC - эндотелиальные клетки пупочной
вены человека (human umbilical
vein endothelial cells)
fMLP - Ы-формил-Е-метионил-Ь-лейцил-
L-фенилаланин (N-formyl-L-
methionyl-L-leucyl-L-
phenylalanine)
GRX - глутаредоксин (glutaredoxin)
HSP - белок теплового шока (heat shock
protein)
MetHb - метгемоглобин
MMPs - тканевые металлопротеиназы
(matrix metalloproteinases)
phox - оксидаза фагоцитов (phagocyte
oxidase)
ppm - часть на миллион
PI3K - фосфатидилинозитол-3-киназа
(phosphatidyl inositol 3-kinase)
RhoGDI - ингибитор диссоциации гуанино¬
вых нуклеотидов Rho-семейства
(Rho family guanine nucleotide dis¬
sociation inhibitor)
SECIS - Sec-внедряющая последователь¬
ность (Sec insertion sequence)
SPF - белковый фактор супернатанта
(supernatant protein factor)
TAP - tocopherol-associated protein
TRX - тиоредоксин (thioredoxin)
a-TTP - a-токоферолпереносящий белок
(a-tocopherol transfer protein)
UCP - белок-разобщитель (uncoupling protein)
7
ГЛАВА 1
АКТИВИРОВАННЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ
В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Если бы все значения слов были точно
установлены, человечество избавилось
бы от большинства недоразумений.
Р. Декарт
Свободнорадикальная биология в отличие от других наук (скажем, генетики, веду¬
щей своё начало от работ австрийского монаха Менделя) не имеет точных исторических
корней. Можно сказать, что один из родителей этого «ребёнка» неизвестен, ибо понятие
«радикалы» зародилось в дискуссиях химиков более 200 лет назад (вторая половина
XVIII века). Первоначально «радикалы» рассматривались как части молекул, подобно
этильной группе в тетраметилсвинце. Безуспешные попытки выделить радикалы приве¬
ли к высказанной Вильгельмом Фридрихом Оствальдом в 1896 году мысли, что «истин¬
ная природа свободных радикалов такова, что она препятствует возможности их выде¬
ления». Существование свободных (трифенилметильных) радикалов впервые показал
Мозес (Моисей Георгиевич) Гомберг в 1900 году [410], однако только с развитием кван¬
товой механики удалось объяснить химическую природу радикалов, а прямо измерять
их стало возможным с появлением метода электронного парамагнитного резонанса (За-
войский Е.К., 1945). Таким образом, около 150 лет химики работали с соединениями,
структуру которых не могли объяснить и регистрировать которые не умели. Ситуация во
многом схожа с наблюдающейся сегодня в биологических и клинических исследовани¬
ях: абсолютное большинство положений об участии свободных радикалов в физиологи¬
ческих и патологических процессах основывается на непрямых методах регистрации,
результаты которых исследователи пытаются свести в рамки логичных теоретических
концепций.
Другая линия зарождения свободнорадикальной биологии ведёт свое начало с работ
великого французского химика Антуана Лавуазье (1743-1794 гг.), который впервые по¬
казал роль кислорода, открытого английским химиком Джозефом Пристли, в процессах
горения, окисления и дыхания. Работы Лавуазье низвергли флогистоновую теорию
строения материи и легли в-основу современной химии. Судьба этого учёного, как и
многих великих людей, трагична. В 1794 году во время Великой французской револю¬
ции он был вызван в революционный трибунал, где заявил, что Республике учёные ока¬
зались ненужными, за что и был отправлен на гильотину. В 1818 году другой француз¬
ский исследователь, Луис-Жакоб Тенард, впервые описал перекись водорода и показал,
что она может разлагаться живыми тканями с выделением молекулярного кислорода.
Судьба этого учёного сложилась удачнее, чем судьба Лавуазье: он не испытывал мате¬
риальных затруднений и получил общественное признание, став бароном и пэром Фран¬
ции.
Впервые реакционная сущность кислородных радикалов была выявлена кембридж¬
ским химиком Генри Джоном Хорстманом Фентоном. Ещё будучи студентом Кем¬
бриджского универститета, Фентон наугад смешивал реактивы и случайно обнаружил,
что комбинирование перекиси водорода с виннокаменной кислотой и солями железа в
8
закисной (но не окисной) форме придаёт раствору красивый фиолетовый цвет. Зачаро¬
ванный химией Н202/солей железа, Фентон занимался ею несколько десятилетий, и в
1893 г. идентифицировал гидроксилированный тартрат и гликолевый альдегид как про¬
дукты окисления в системе H202/Fe2+; в настоящее время этот момент считается датой
выдающегося открытия Фентона, а'смесь Н202 с солями железа называется реактивом
Фентона. В дальнейшем Фриц Габер и Йозеф Вейс обнаружили, что высокая реакцион¬
ность реактива Фентона обусловлена образованием ОН-радикалов, и показали, что для
протекания реакции необходимо восстановление ионов железа. Таким образом в 30-х
годах был положен конец длительным дискуссиям, и учение о радикалах достигло сво¬
его апогея в работах Леонора Михаэлиса, который утверждал, что абсолютное большин¬
ство химических реакций протекает через участие свободных радикалов.
В отличие от относительно простых химических реакций в сложных биологических
процессах одни и те же вещества могут проявлять множественные эффекты. Поэтому
часто функции или механизмы действия, приписываемые вновь открытым соединениям,
в последующем оказываются совсем не теми. Вещества, усиливающие продукцию ради¬
калов (в частности, нитроглицерин) или ингибирующие их (витамины С и Е), применя¬
лись врачами задолго до понимания механизмов их действия. Нитроглицерин использо¬
вался для снятия приступов грудной жабы более 100 лет, и только недавно стало понят¬
но, что в организме это соединение разлагается с образованием NO-радикалов,
обусловливающих его биологические эффекты. Витамин Е (токоферол) как жирораство¬
римый фактор, необходимый для размножения крыс, был открыт в 1922 году сотрудни¬
ками калифорнийского университета Гербертом Эвансом и Катариной Бишоп, а в чис¬
том виде первые а- и (3-токоферолы были получены в 1936 году. Восстанавливающий
фактор, выделенный венгерским биохимиком Альбертом Сент-Дьёрди в 1928 году из
коры надпочечников быков и апельсинового и капустного соков, был в последующем
идентифицирован как витамин С, предотвращающий развитие цинги.
Мощным толчком в изучении роли радикалов в биологических процессах послужил
взрыв атомной бомбы в 1945 году. Проведённые в 50-60-е годы исследования влияния
радиации на живые организмы показали, что действие ионизирующих излучений реали¬
зуется через образование радикалов, возникающих при расщеплении молекул воды
(Н20 —радиация > + Qj_p + ^ Таким образом, стало ясно, что главным патогенети¬
ческим фактором лучевой болезни являются свободные радикалы. В это же время груп¬
пой химиков во главе с лауреатом Нобелевской премии Н. Н. Семёновым была разрабо¬
тана теория цепного радикального окисления органических молекул, которая оказалась
применимой для окисления липидов в составе клеточных мембран. Объединив данные
положения, Б. Н. Тарусов выдвинул концепцию о свободнорадикальной патологии, ко¬
торая вызывается усилением процессов свободнорадикального окисления, в частности,
лучевая болезнь [75]. Создатель Института биохимической физики РАН академик
Н. М. Эмануэль впервые высказал предположение, что вызванные свободными радика¬
лами повреждения могут играть важную роль в возникновении и развитии злокачест¬
венных новообразований [86]. В 1956 году прошлого века американским ученым Денха-
мом Харманом была выдвинута свободнорадикальная теория старения, не утратившая
своего значения до настоящего времени [455, 456]. Специальные соединения - анти¬
окислители (антиоксиданты), ингибирующие радикалы и тем самым снижающие их ток¬
сичность, - обладали радиопротекторным действием; более того, их применение оказа¬
лось эффективным в терапии многих патологических процессов и даже продления жиз¬
ни.
9
Если патогенетическая роль свободных радикалов в живых организмах была выявле¬
на и экспериментально доказана, то их положительные свойства открылись только 1972—
1973 годы [130], когда была показана связь дыхательного «взрыва» в фагоцитирующих
клетках с генерацией реактивных форм кислорода. Оказалось, что микробицидная
функция фагоцитов, осуществляющих защиту организма от бактериальных инфекций,
во многом зависит от способности клеток нарабатывать супероксидный радикал и пере¬
кись водорода. Было установлено, что кислородные радикалы широко вовлечены в про¬
цессы неспецифической резистентности организма и иммунорегуляции. Выяснилось
также, что снижение их продукции ослабляет неспецифический иммунитет и может
быть причиной бактериального инфицирования. Ярким примером тому служит генети¬
чески обусловленное заболевание - хронический гранулёматоз; страдающие им люди
умирают в раннем возрасте от бактериальных инфекций. Однако генерация фагоцити¬
рующими клетками активных форм кислорода в больших количествах может вызывать
повреждение клеток и тканей собственного организма и лежать в основе аутоиммунной
агрессии.
Жизненно важная регуляторная роль кислородных радикалов была выявлена в 1987
году, когда две независимые группы исследователей одновременно показали, что эндо¬
телиальный фактор релаксации сосудов есть не что иное, как NO-радикал [494, 764]. В
1992 году журналом «Science» молекула NO* названа молекулой года, а в 1998 году за
открытие роли оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе
американским исследователям Роберту Ф. Фёрчготту, Луису Дж. Игнарро и Фериду М.
Мьюрэду (Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro, Ferid Murad) присуждена Нобелевская
премия в области физиологии и медицины. Исследования, проведённые в последнее де¬
сятилетие, показали, что свободные радикалы являются ключевыми элементами регуля¬
ции многих физиологических процессов на всех уровнях: от регуляции активности
внутриклеточных ферментов до нервной регуляции сократительной функции желудка и
внешнего дыхания. Участие одних и тех же молекул в повреждении клеток и тканей, в
их защите от внешней агрессии и в процессах внутри- и межклеточной коммуникации
заставило исследователей по-новому взглянуть на биологическую роль радикалов и их
участие в патофизиологических процессах. Так, NO*, генерируемый эндотелиоцитами в
наномолярных концентрациях, служит для тонкой физиологической регуляции тонуса
сосудов, в то время как синтез этой же молекулы в цитотоксических микромолярных
концентрациях активированными макрофагами приводит к отмене данной функции и к
патологическому неконтролируемому расширению сосудов в очаге воспаления. Такая
отмена физиологической регуляции при сепсисе приводит к падению системного давле¬
ния и зачастую служит причиной летальных исходов.
Таким образом, обращение к истории свободнорадикальной биологии показывает,
что эта наука впитала в себя большое количество противоречивых фактов и прошла
длинный путь от теоретических догадок до осознания жизненно важной функции кисло¬
родных радикалов. Однако и сегодня многие положения и концепции свободноради¬
кальной биологии остаются спорными, ибо, как правило, основываются на косвенных
данных, дополняемых сложными логическими рассуждениями, что не всегда адекватно
отражает многообразие реально протекающих процессов. На наш взгляд, важнейшей
проблемой, стоящей перед свободнорадикальной биологией, на сегодняшний день явля¬
ется формирование собственного идеологического и методического базиса, ибо ее раз¬
витие в последнее десятилетие напоминает строительство Вавилонской башни. По-
видимому, сегодня нельзя найти ни одной области медицины, биологии, биохимии или
биофизики, специалисты которой не принимали бы участия в изучении свободноради¬
10
кальных процессов, при этом каждый из них привносит свою методологию и термино¬
логию. Привлечение представителей разных областей знаний привело к тому, что гене¬
тики, изучающие регуляцию факторов транскрипции, часто не понимают иммунологов,
которые, в свою очередь, не представляют, как работает ЭПР-спектрометр и зачем он
нужен. Мы не предлагаем универсального языка общения или набора методов изучения
окислительных процессов с участием активированных кислородных метаболитов, одна¬
ко мы попытались с позиции единства и борьбы прооксидантов и антиоксидантов взгля¬
нуть на некоторые патофизиологические процессы и надеемся, что предлагаемое изда¬
ние окажется полезным для специалистов, работающих в области свободнорадикальной
биологии.
КИСЛОРОД И АКТИВИРОВАННЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ
Кислород является самым распространённым химическим элементом биосферы (рис.
1), его соединения входят в состав всех живых организмов на планете. Наиболее широко
представлена восстановленная форма кислорода, или вода (Н20); для высших форм
жизни необычайно важен молекулярный кислород (02), реакция восстановления которо¬
го до Н20 составляет основу биоэнергетики организма человека и животных [31]. До сих
пор нет однозначного ответа на вопрос, существовал ли молекулярный кислород в атмо¬
сфере планеты на ранних этапах зарождения живых организмов. Однако если и присут¬
ствовало какое-то количество 02, образующегося в результате вулканической деятель¬
ности и фотохимических реакций, то оно было гораздо меньше существующего в на¬
стоящее время. Увеличение или появление молекулярного кислорода в атмосфере Земли
около 2,5 миллиардов лет назад связывается с возникновением процесса фотосинтеза
[540], суммарное выражение уравнений которого можно представить следующим обра¬
зом:
hv
6С02 + 6Н20
^ с6н12о6 + 602.
хлорофилл
20-40 км
ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ 03
о3
NOx
ТРОПОСФЕРА 21 % 02
1
Кислород - Я ■ Я
* - 65 %
И веса тела
|1 человека J
ЛИТОСФЕРА
Кислород - 47,3 %, или 53,8 % всех атомов
Si02, CaC03, H2Al2Si208, CaO, Fe203, А1203
Рис. 1. Распределение кислорода в биосфере
Фотосинтез - единственный биологический процесс, который идёт с увеличением
свободной энергии. Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется около 150
млрд. тонн органического вещества, усваивается 300 млрд. тонн С02 и выделяется около
200 млрд. тонн 02. В результате действия первых фотосинтезирующих микроорганизмов
и растений появился не только атмосферный молекулярный кислород, но и защитный
озоновый экран нашей планеты. Увеличение содержания атмосферного 02 и, соответст¬
венно, усиление его токсического действия на анаэробные организмы в эволюционном
плане привело к появлению эукариот и многоклеточных организмов, сделало возмож¬
ным освоение материковых поверхностей планеты. Таким образом, «загрязнение окру¬
жающей среды» в результате фотосинтетического выделения 02 послужило колоссаль¬
ным толчком эволюции живых организмов, получивших в своё распоряжение уникаль¬
ный механизм получения энергии посредством окислительного фосфорилирования [69].
Вместе с тем повышение содержания молекулярного кислорода в атмосфере планеты
можно рассматривать как глобальную экологическую катастрофу, которая привела к
вымиранию на Земле большинства древних микроорганизмов.
Возможно ли существование жизни в отсутствие молекулярного кислорода? Несо¬
мненно, что многие микроорганизмы получают энергию за счёт анаэробных процессов,
в частности гликолиза, и могут нормально существовать в бескислородных условиях.
Среди других живых существ строгие, или полные, анаэробы встречаются очень редко и
только среди низших организмов: некоторые ракообразные, пластинчатожаберные мол¬
люски, иглокожие (морские звезды, морские ежи), черви, среди которых особое место
занимают кишечные и тканевые паразиты. Несмотря на то, что многие из простейших
многоклеточных организмов могут существовать в бескислородных условиях, анализ
показывает, что для нормальной жизнедеятельности и репродукции они нуждаются хотя
бы в минимальном количестве 02 [31]. По-видимому, появившийся на планете молеку¬
лярный кислород не только стал «топливом» для эффективной клеточной энергетики, но
и вызвал появление новых регуляторных механизмов, ограничивающих время сущест¬
вования «опасных» видов живых существ, способных вызвать экологические катастро¬
фы, подобные той, что была инициирована в своё время жизнедеятельностью сине-
зелёных водорослей.
Около 90 % потребляемого человеком молекулярного кислорода вовлекается в реак¬
ции окислительного фосфорилирования, вместе с тем во всех живых организмах посто¬
янно протекают реакции с образованием активированных кислородных метаболитов
(АКМ): Oj, J02, Н202, НО*, ОСГ, RO^ и др. Многие из этих соединений являются ради¬
калами, то есть имеют неспаренный электрон, поэтому часто их называют свободными
радикалами. Связанные радикалы, такие как компоненты цепи транспорта электронов в
митохондриях, также широко представлены в клетках, однако их локализация в опреде¬
лённых структурах ограничивает «свободное» взаимодействие с другими молекулами.
По оценке Гельмута Эстербауэра [335], человек за 70 лет жизни потребляет 17 000 кг
кислорода; за это время в его организме нарабатывается 800-1700 кг кислородных ради¬
калов. АКМ, образующиеся в процессе нормальной жизнедеятельности животной клет¬
ки, индуцируют в ДНК около 10 000 повреждений за сутки [290]. При этом генерация
АКМ, очевидно, есть не эволюционная ошибка (неудача), а, напротив, - характерный
физиологический процесс, результат эволюционного отбора [148]. Свободнорадикаль¬
ные реакции, по-видимому, лежали в основе зарождения жизни на планете и эволюцио¬
нировали вместе с изменением содержания молекулярного кислорода, табл. 1.
Применительно к биологическим системам понятия «свободные радикалы» и «АКМ»
не совпадают - неспаренный электрон может быть локализован на атомах углерода, се¬
12
ры, азота; так, для живых организмов важное значение имеют тиильные радикалы глута-
тиона (GS*) или радикалы мочевой кислоты с локализацией электрона на атомах S и N. С
другой стороны, такие кислородсодержащие молекулы, как перекись водорода, синглет-
ный кислород, гипогалогениты не являются радикалами, хотя и взаимодействуют с ор¬
ганическими молекулами через радикальные механизмы. Чтобы объединить данные со¬
единения в одну группу с радикалами, вводят понятие «активные формы кислорода» или
«активные метаболиты кислорода», которым обозначают ферментативные продукты
активации кислорода. По аналогии с активными формами кислорода иногда говорят об
активных формах азота, обозначая так продукты преобразования NO-радикалов (N0*,
NO+, NO", N0 ’, ONOOH), активных формах галогенов (НОС1, ОСГ, НОВг, HOI), актив¬
ных формах липидов (L*, LO*, LO’, LOOH) [13]. На наш взгляд, в биологическом плане
наиболее удачно понятие «активированные кислородные метаболиты», под которым
подразумевается широкий класс кислородных соединений радикальной и нерадикальной
природы (рис. 2).
Свободные радикалы
^ Кислородные радикалы ^ Гипогалогениты
I 1 t I 1
GS*, R* NO* RO* RO$, 0$", HOJ, НО*, Н202, 02, НОС1, НОВг, HOI
I J
^ Активные формы кислорода ^
Активированные кислородные метаболиты
Рис. 2. Активированные кислородные метаболиты, активные формы кислорода и радикалы
Таблица 1
Кислород и радикальные реакции в происхождении и эволюции живых организмов
Лет назад
3,5 миллиарда
2,5 миллиарда
2 миллиарда
1,3 миллиарда
Основные события
Образование базисных органических соединений в результате радикальных
реакций, инициированных ионизирующей радиацией Солнца. Зарождение
живых организмов, эволюция процессов репарации. Появление ферредокси-
на: RH или H2S + С02 —(hv)—> СН
Появление сине-зелёных водорослей (2Н20 —(hv)—» 4Н + 02), увеличение
содержания молекулярного кислорода в атмосфере
Формирование ядерной мембраны, появление эукариот
Содержание 02 в атмосфере достигает 1 % от нынешнего. Гибель анаэроб¬
ных прокариот. Появление симбионтов (эукариоты +сине-зелёные водорос¬
ли > растения), (эукариоты + прокариоты, способные восстанавливать 02
в Н20 > царство многоклеточных аэробных организмов)
13
В настоящее время отмечается возросший интерес к АКМ со стороны биохимиков и
биофизиков, физиологов, патофизиологов, иммунологов; опубликовано большое коли¬
чество обзорных работ, в которых подробно рассмотрены химические свойства 02 и его
элементоорганических форм [62, 421, 547], роль АКМ в поражении тканей, органов, кле¬
ток и молекул [152, 519, 1011], в потенцировании повреждающего действия ксенобиоти¬
ков [919]; поражении, вызванном ишемией/реперфузией [6]; в реализации функций фа¬
гоцитов [258, 703] и лимфоцитов [1105]; при воспалительных процессах [262, 459], бак¬
териальных и вирусных инфекциях [48, 645], диабете [852], в репродукции [841],
онтогенезе и клеточной пролиферации [269], канцерогенезе [68, 141, 1046], атерогенезе
[944], алкогольном повреждении клеток и органов [738]; при старении и развитии воз¬
растных патологий [141, 456], физических нагрузках [920]. Одно перечисление таких
работ займет значительную часть этой книги. Однако следует отметить, что если до се¬
редины 90-х годов прошлого тысячелетия АКМ рассматривались преимущественно как
цитотоксические деструктивные молекулы, то в течение последнего десятилетия отно¬
шение к ним изменилось и они стали рассматриваться как регуляторные соединения
[599,782]. В частности, АКМ отводится ведущая роль в индукции апоптоза [72, 188, 480,
917], регуляции клеточной энергетики [64, 199] и пролиферации [185], а также в регуля¬
ции тонуса сосудов, микроциркуляции и коагуляции [424, 627, 857]. Заинтересовались
АКМ и генетики, осознав необходимость не только расшифровки генома, но и знания
механизмов регуляции экспрессии генов. Во многих организмах, начиная от бактерий и
заканчивая человеком, показано участие АКМ в регуляции экспрессии больших групп
генов, контролируемых регуляторными элементами SoxR, SoxS, OxyR, NF-кВ, АР-1, Sp-
1, c-Myb, p53 и других [26, 333, 782].
РАДИКАЛЬНЫЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Молекулярный кислород в основном состоянии (3Eg) - бирадикал, два неспаренных
электрона которого с параллельными спинами располагаются на разрыхляющих моле¬
кулярных 7г*-орбиталях (рис. 3, 4). Это делает его относительно инертной молекулой, так
как по закону сохранения спина в электромагнитных взаимодействиях, которые лежат в
основе химических реакций, результатом реакции 02 с веществами, имеющими запол¬
ненные орбитали, должен явиться бирадикал, а для протекания такой реакции необхо¬
дима высокая энергия активации [62, 218]. Другой причиной, ограничивающей реакци¬
онность молекулярного кислорода, является структура связи 0=0, благодаря которой
четырёхэлектронпое восстановление 02 до двух молекул воды сопровождается высво¬
бождением 150 ккал/моль энергии, в то время как присоединение одного электрона к 02
с образованием О ~2 является эндотермическим процессом и требует затраты 33
ккал/моль энергии [52, 1015].
14
зг2 зг£
Рис. 3. Образование связывающих (орх, ку, 7^) и разрыхляющих (о*х, п* , тг*) молекулярных
орбиталей из атомарных р-орбиталей в молекуле 02
АТОМНЫЕ
ПРКИТА ПИ
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРБИТАЛИ
02(3£g)
‘о2 & g)
о2‘
J>*x
s *
Х
S *
X
0е*
р^_ |Р*
П * Г) *
Ру Ж I Pz
p,il X’
Рх Ру Pz
т т
разрыхляющие
1г —
1Г т
it Т 1
связывающие
If
■ff
2s
4
2s'i\ и252
тт тг
орбитали
неподелённых пар
2s^. ^
I i I 2s2
if #
Is
ls4l и.'52
1Т ТГ
> г
г
Рис. 4. Распределение электронов по орбиталям в молекулах 02, ]02 и О 2
15
В отличие от соединений с заполненными орбиталями, молекулярный кислород ак¬
тивно взаимодействует с органическими радикалами, имеющими неспаренный электрон,
при этом константа скорости присоединения 02 к радикалам слабо зависит от природы
окисляемого субстрата и определяется преимущественно только диффузией, приближа¬
ясь к 109 М'1 с'1. Таким образом, в физиологических условиях существования многих
аэробных организмов молекулярный кислород является эффективным трансформатором
органических радикалов, в результате чего время жизни и концентрации липидных ра¬
дикалов в клетках очень малы. Так, среднее время существования радикала ненасыщен¬
ной жирной кислоты в клеточных мембранах млекопитающих не превышает 10'6 секун¬
ды, в то же время перекисные радикалы могут существовать несколько секунд. Высокая
агрессивность молекулярного кислорода в отношении органических радикалов лежит в
основе развития цепных процессов свободнорадикального окисления [24, 68]. Большой
вклад в изучение таких процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в биологиче¬
ских системах был сделан Б. Н. Тарусовым и его учениками (Ю.А. Владимиров,
А.И. Журавлёв, А.И. Арчаков) [14, 24].
Свободнорадикальное окисление липидов наблюдается во всех тканях аэробных ор¬
ганизмов, главным образом в мембранах и липопротеиновых структурах, и является вы¬
рожденно-разветвленным цепным процессом. На сегодняшний день теория и кинетиче¬
ские параметры развития процессов ПОЛ в разных экспериментальных системах хорошо
разработаны и изучены. Весь процесс ПОЛ делят на стадии: зарождение цепей, развитие
цепных реакций и их разветвление, обрыв цепей, которые принято описывать представ¬
ленной на схеме 1 последовательностью реакций. На начальной стадии зарождения це¬
пей из валентно-насыщенных молекул липидов в биологических системах образуются
свободные радикалы. Зарождение цепей с образованием первичных радикалов R* может
происходить под действием экзогенных физических или химических факторов, таких,
как ионизирующая радиация, ультрафиолетовое излучение, ксенобиотики, озон и др.
При ряде патологических процессов инициирующие окисление радикалы имеют пре¬
имущественно эндогенное происхождение и возникают в результате активации фер¬
ментных радикалгенерирующих систем, включая НФД(Ф)Н-оксидазы, ксантиноксидазу,
митохондриальную цитохромоксидазу, NO-синтазы и др. Образующиеся в энзиматиче¬
ских реакциях сравнительно малоактивные супероксидный анион-радикал и оксид азота
N0*, а также пероксид водорода Н202, как правило, не способны непосредственно ини¬
циировать процессы ПОЛ, однако в результате ряда последовательных реакций с уча¬
стием ферментов и ионов металлов переменной валентности они могут давать начало
высокореакционным гидроксильным радикалам (*0Н), гипогалогенным кислотам
(Н0С1, НОВг), синглетному кислороду (!02), оксидам азота (NO, N02*), обладающим
энергией, достаточной для разрыва С-Н-связей и образования первичных липидных ра¬
дикалов.
Схема 1
Характерные реакции, протекающие при окислении углеводорода (RH)
в присутствии кислорода и ингибитора (InH).
Зарождение цепей окисления: (0) ^
Продолжение цепей окисления: 0) ^ + 02—>RO*
(2) RO * +RH -> ROOH +R*
16
Вырожденное разветвление цепей:
(3) ROOH -> RO* + *0Н
(3’) ROOR' -> RO* + *0R'
Обрыв цепей окисления:
(4) R* + R* —> RR
(5) RO * + R* —> ROOR
(6) RO* + RO* -> ROOR + 02
(7) RO * + InH -> ROOH + In*
(7') RO* + InH -> ROH + In*
(7") R* + InH —> RH + In*
(8) RO • + In* —> ROOIn
Прочие реакции с участием ингибитора и
продуктов его превращений:
(-7) ROOII + In* -> R02* + InH
(9) In* + In* —> молекулярные продукты
(10) In* + RH —> InH + R*
(11) InH + ROOH -> In* + RO* + H20
(12) InH + 02 -> In* + H02*
(13) ROOIn RO* + InO*
Примечание. RH - углеводород (липид); R*, RO* и RO * - алкильный, алкоксильный и пе-
рекисный (пероксидный) радикалы, cooi ветственно; ROOH - органический гидро¬
пероксид; InH - ингибитор; In* - радикал ингибитора. Здесь и в дальнейшем будет приме¬
няться общепринятая нумерация реакций.
В аэробных условиях алкильные радикалы быстро взаимодействуют с молекулярным
кислородом, который выступает в качестве активного акцептора электронов:
В результате этой реакции образуется пероксидный радикал (R02*), который, в свою
очередь, атакует липидные молекулы, приводя к возникновению гидропероксида ROOH
и нового радикала R*, индуцирующего продолжение окислительной цепи:
Важная особенность липидов клеточных структур - большое количество в них не¬
предельных соединений: моно- и полиненасыщенных жирных кислот и их эфиров, нена¬
сыщенных алифатических спиртов (сфингозин) и углеводородов (сквален), полицикли-
ческих ненасыщенных спиртов гидроароматического ряда (стерины, витамины группы
Д) и др. Присутствие в структурах липидов непредельных фрагментов способствует их
лёгкому окислению, поскольку такие структуры содержат связи С-Н с относительно
низкой энергией, а скорость процесса пероксидации в значительной мере лимитируется
скоростью реакции молекулы RH с перекисным радикалом R02e, зависящей от энергии
разрыва С-Н-связи. Принципиальное значение для протекания ПОЛ имеет накопление в
процессе окисления перекисных соединений ROOH. Энергия пероксидной связи 0-0 в
2-3 раза меньше, чем энергия связей С-С или С=С, поэтому липидные перекиси - неус¬
тойчивые соединения, легко подвергающиеся дальнейшим превращениям с образовани¬
ем более стабильных вторичных продуктов окисления: альдегидов, кетонов, спиртов,
низкомолекулярных кислот (муравьиной, уксусной, масляной), а также эпоксисоедине¬
r* + o2—>ro; (i)
RO \ + RH > ROOH + R* (2)
17
ний, многие из которых токсичны для клеток. Кроме того, перекиси склонны к гемоли¬
тическому распаду:
ROOH > RO* + *ОН (3),
прямым следствием которого является разветвление цепей окисления.
Разложение гидроперекисей значительно ускоряется иод действием ионов металлов
переменной валентности (прежде всего Fe2+, Cu2+), облигатно присутствующих в клетках
и внеклеточных средах:
ROOH + Fe2+ » RO* + ОН“ + Fe3+
ROOH + Fe3+ > RO *2 + H+ + Fe2+
или суммарно:
2 ROOH > RO* + R02* + H20
Образующиеся в процессе окисления свободные радикалы могут рекомбинировать с
образованием неактивных молекулярных продуктов (реакции (4) - (6)), однако в реаль¬
ных условиях в биологических системах в силу низкой концентрации свободных ради¬
калов вероятность протекания таких реакций крайне мала, и свободные радикалы со
значительно большей скоростью взаимодействуют с молекулами субстрата или с инги¬
биторами, которые всегда присутствуют в клетках и межклеточных средах. В организ¬
мах млекопитающих ингибиторами или антиоксидантами выступает широкий спектр
соединений различной химической природы: витамины Е, К, С, коэнзим Q, мочевая ки¬
слота, каротиноиды и др. [14]. При взаимодействии с данными соединениями образуют¬
ся неактивные радикалы, не способные участвовать в продолжении цепи окисления; так,
время жизни токоферильного радикала в липопротеиновых частицах сыворотки состав¬
ляет около 15 секунд, за это время он либо образует комплекс с другим радикалом, либо
передает электрон на убихинон, аскорбиновую или мочевую кислоту.
В организме человека процессы ПОЛ имеют большое значение для обновления ли¬
пидов мембран клеток и посредством этого поддержания структурного гомеостаза. По¬
этому разные по своим свойствам антиоксидантные системы необходимы для поддер¬
жания активности ПОЛ на стационарном уровне в условиях значительных изменений
активности образования радикалов. Недостаток поступления облигатных антиоксидан¬
тов приводит к развитию свободнорадикальных патологий - таких, как авитаминозы Е и
К, беломышечная болезнь [17, 24]. Действие внешних прооксидантов (радиация, ульт¬
рафиолет, загрязнители воздуха, гипероксия и др.) и активация эндогенных механизмов
генерации АКМ приводят к напряжению механизмов антиоксидантной защиты и разви¬
тию окислительного стресса, который может проявляться на клеточном, тканевом и ор-
ганизменном уровнях. Окислительный стресс - важный патогенетический фактор мно¬
гих заболеваний, особенно бронхолегочных и сердечно-сосудистых [51, 445], связанных
с функциональными нарушениями биологических барьеров.
АКТИВАЦИЯ КИСЛОРОДА В ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЯХ
Наличие двух неспаренных электронов существенно ограничивает реакционную спо¬
собность молекулярного кислорода. Однако в живых организмах в процессе эволюции
выработались специализированные ферментативные системы восстановления молеку¬
лярного кислорода посредством переноса на него одного, двух или четырёх электронов
(рис. 5). Впервые существование в живых организмах ферментов, восстанавливающих
молекулярный кислород и названных оксидазами, показано Габриэлем Эмилем Бертра¬
18
ном в конце XIX века [169]. Затем Отто Генрих Варбург обнаружил, что в состав окси-
даз входят атомы металлов переменной валентности (железо), и сформулировал концеп¬
цию, согласно которой активация кислорода в клетках происходит посредством взаимо¬
действия его с железосодержащими ферментами [1038]. В 1978 г. была предпринята
первая попытка составить полный каталог оксидаз [547], в который вошло 220 разных
ферментов.
NO-си нтаза
ПОЛ
L-аргинин
Флавиновые оксидазы
Ксантиноксидаза
NADPH-оксидаза
N0*-
no2"
► N03”
ONOO'
Реакция
Фентона
н,о+
Fe2+ Fe
3+
ROOH
'О,
о2
ai>
о;
Т
2Н+
н2о2.
Ь
Супероксиддисмутаза
Катал аза
ОН
У^Ради аци я
НО*
~г
Н+
НоО
Г лутатионпероксидаза
Пероксид азы
Миелопероксидаза
СГ, Вг~, Г, SCN"
осг
^ОВг'
ог
OSCN
Рис. 5. Основные пути и ферменты генерации, конверсии и утилизации активированных кисло¬
родных метаболитов в организме человека и животных [27, 1047]
Все ферменты, восстанавливающие молекулярный кислород, представляют собой
металлопротеины с активным центром, включающим один или несколько атомов (ио¬
нов) металла переменной валентности (Fe, Си, Zn, Мп, Мо, Со). При этом активный
центр с входящими в него ионами служит донором электронов для кислорода. Предло¬
жено несколько механизмов активации молекулярного кислорода при взаимодействии с
металлопротеинами [27, 127]. Так, предполагается, что связывание 02 с ионами металла
активного центра приводит к снятию энергетического вырождения 7Г*-орбиталей и пере¬
водит молекулу кислорода из триплетного в активированное синглетное состояние [52].
Возможно также, что в активном центре происходит последовательный перенос элек¬
тронов на молекулярный кислород с образованием ионов О ~2 иО^', что ведёт к разрыву
связи 0-0 и включению кислорода в реакцию окисления [152].
Наиболее просто понять механизм активации молекулярного кислорода при его свя¬
зывании с металлопротеинами можно с позиций квантовой механики, которая утвержда¬
ет, что перенос заряда на кислород возможен только дискретными значениями. При этом
волновую функцию Ф, описывающую состояние молекулы кислорода при связывании с
активным центром, можно представить в виде разложения по отдельным виртуальным
состояниям [27]:
19
ЧЮ2связ. = K0WO2 + Ki*P’02 + К2¥0 - + K3WO г~ + КДЮ 2‘ + ЮР X ■
Поскольку сродство 02 к электрону гораздо больше, чем сродство ионов металлов, и
его валентность равна двум, то при таком рассмотрении вклад членов, описывающих
состояния <02 >, <0 2+ >... и <0 *2 >, <0 2 > незначителен, и ими можно пренебречь;
вместе с тем нельзя не учитывать появление синглетных состояний кислорода (*Ag и
*Eg). Интеграл по всему пространству квадрата соответствующего члена разложения
характеризует время нахождения молекулы или иона кислорода в этом состоянии, что
прямо зависит от структуры активного центра.
По строению активного центра все металлопротеины можно разделить на пять клас¬
сов. К первому классу относятся соединения, для которых в приведённом выше разло¬
жении определяющим является состояние <02>; они представлены дыхательными пиг¬
ментами, специализирующимися на транспорте кислорода: железосодержащие гемогло¬
бин и миоглобин высших животных и человека, гемоэритрин и хлорокруорин кольчатых
червей и плеченогих, медьсодержащий гемоцианин моллюсков и членистоногих [85].
Преобладание виртуального состояния <02> при связывании молекулярного кислорода с
дыхательными пигментами означает, что в этом случае не происходит окисление иона
металла активного центра.
Если определяющими состояниями в разложении являются <С>2>, <02 > или
<0 2 >, то мы имеем три типа оксидаз. Оксидазы первого типа, для которых при связы¬
вании кислорода преобладает член, соответствующий виртуальному состоянию <02>
(ксантиноксидаза, НАДФН-оксидаза), запускают реакции окисления субстрата ХН2 по
схеме:
ХН2 + 202 > X + 20 2 + 2Н+
Для второй группы оксидаз преобладает состояние <0 2~ > (ксантиноксидаза, оксида¬
зы аминокислот); эти ферменты катализируют перенос двух электронов на молекулу
кислорода по схеме:
ХН2 + 202 >Х + Н202
Третья группа оксидаз катализирует перенос четырёх электронов на молекулу кисло-
4—
рода, в этом случае преобладает состояние <0 2 >, и происходит разрыв связи 0-0 с
образованием двух молекул Н20 (цитохром с-оксидаза, аскорбатоксидаза). Реакцию с
оксидазами третьего типа можно представить как:
2ХН2 + 02 > 2Х + 2Н20
Если при связывании молекулярного кислорода с активным центром преобладает со¬
стояние <0 2 >, это также приводит к разрыву связи 0-0 с образованием молекулы Н20
и реакционной частицы О", которая, как правило, встраивается в субстрат окисления по
схеме:
X + 02 + АН2 > ХО + Н20 + А,
где АН2 - донор электронов (атомов водорода); к таким соединениям относятся оксиге-
назы [52]. Хотя в большинстве случаев в окислительных реакциях данного типа проис¬
ходит встраивание атома кислорода в субстрат окисления, существует ряд ферментов,
обладающих оксигеназной активностью и одновременно образующих радикалы: N0*
(при окислении L-аргинина NO-синтазой) и ОН* (при окислении арахидоновой кислоты
20
липоксигеназой) или сходный с ними СО (при переходе гема в биливердин с участием
гемоксигеназы) [242, 290, 568, 907, 1019].
Таким образом, АКМ возникают в реакциях с оксидазами, переносящими один или
два электрона на молекулярный кислород с образованием О 2 и Н202, и в реакциях с
ферментами, образующими кислородные радикалы ОН#, NO*, RO* и др. Вместе с тем все
рассмотренные металлопротеины в той или иной степени способны нарабатывать АКМ.
Так, показано образование О ~2 при переходе оксигемоглобина в метгемоглобин [840,
1068]. Цитохром с-оксидаза в определённых условиях проявляет карбонмонооксигеназ-
ную активность [722]; при ряде нарушений цепи переноса электронов служит достаточ¬
но эффективным источником АКМ, что может индуцировать канцерогенез и старение
организма [141]; в норме в митохондриях мозга и печени крыс Oj нарабатывается со
скоростью около 0,2 нмоль/мин на 1 мг белка [11]. При окислении НАДФН микросомы
интактной печени крыс генерировали Н202 со скоростью 6 нмоль/мин на 1 мг белка, а
О 2 - 2,0 нмоль/мин на 1 мг белка [11] (по другой оценке - 3,2 нмоль/мин/мг белка
[820]), при этом в электронтранспортной цепи цитохрома Р450 наблюдается образование
ОН* [68, 505, 820], кроме того, монооксигеназы могут работать как оксидазы и восста¬
навливать молекулярный кислород до двух молекул воды [413]. Одно-, двух- и трёх¬
электронное восстановление молекулярного кислорода с образованием О ~г, Н202 и ОН*
показано при работе очищенной NO-синтазы [470, 791], при этом в условиях недостатка
L-аргинина фермент окисляет НАДФН с образованием О \ без существенной продукции
NO-радикалов [427, 933]. Ксантиноксидаза также выступает источником О2, H202t ОН*
[587, 707, 883, 1047] и, возможно, синглетного кислорода [128, 717]. В условиях недос¬
татка НАД+ ксантиндегидрогеназа восстанавливает молекулярный кислород с образова¬
нием О 2» Н202, ОН*, N0* и пероксинитрита [461, 871]. При ишемии ксантиноксидаза
способна НАДФН-зависимо восстанавливать нитриты с образованием NO* [1103, 1104].
В последнее время получены данные, что организм может использовать возможность
генерации АКМ в реакциях с большинством металлопротеинов. Так, одним из вероят¬
ных механизмов туморицидного действия фактора некроза опухоли является нарушение
функции митохондриальной цитохром с-оксидазы, что проявляется в ингибировании
конечного IV комплекса цепи переноса электронов и одновременно стимулировании
активности сукцинатдегидрогеназы, переносящей электроны на коэнзим Q, который, в
свою очередь, реагирует с 02 с образованием О \ [601, 623]. Такой энергетический дис¬
баланс в митохондриях, приводящий к возникновению АКМ и развитию окислительного
стресса, вызывает радикальные нарушения мембран клеток и ДНК и, как следствие, за¬
канчивается гибелью опухолевых клеток [619]. В основе противоопухолевого действия
хинонных препаратов также лежит их способность генерировать АКМ в результате
окисления-восстановления с участием митохондриальных и микросомальных цепей пе¬
реноса электронов [21, 119, 793].
Рассмотренные выше механизмы генерации АКМ показывают, что в живых организ¬
мах существуют два принципиально разных источника АКМ: радикальные окислитель¬
ные реакции и металлопротеиновые ферментативные системы. В обоих случаях молеку¬
лярный кислород выступает акцептором электронов, а появление АКМ является резуль¬
татом неполного восстановления молекулы 02. Поэтому обширный класс
активированных кислородных метаболитов можно определить следующим образом:
АКМ - высокореакционные, преимущественно радикальные, кислородные соеди¬
21
нения, образующиеся в живых организмах в результате неполного восстановления
молекулярного кислорода или изменения спина одного из его электронов, находя¬
щихся на внешних орбиталях.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ФОРМ АКМ
Бесконечны, безобразны,
В мутной месяца игре
Закружились бесы разны,
Будто листья в ноябре...
Сколько их! Куда их гонят?
Что так жалобно поют?
Домового ли хоронят,
Ведьму ль замуж выдают?
А.С Лушкин, Бесы
Современные методы исследований позволяют выявлять наличие в биологических
системах от 300 до 800 разных органических радикалов. Это могут быть радикалы липи¬
дов, белков и низкомолекулярных пептидов, нуклеиновых кислот, фенолов, неорганиче¬
ских молекул (N0*, О 2, Н02*, НО* и др.). Как отмечалось ранее, в присутствии кислоро¬
да основная часть органических радикалов переходит в перекисные радикалы. Большое
разнообразие кислородных радикалов и продуктов неполного восстановления кислорода
создаёт определённые трудности их классификации. Первоначально все радикалы, обра¬
зующиеся в живом организме, было принято делить на свободные, которые легко миг¬
рируют в водных или липидных средах, и связанные, структурно закреплённые и участ¬
вующие в цепях переноса электронов. Такое деление достаточно условно, в частности,
непонятно, к свободным или связанным относятся в таком случае убисемихинонные
радикалы, которые достаточно легко перемещаются в липидных мембранах. Введённые
в последующем понятия «активные формы кислорода и азота» («reactive oxygen and ni¬
trogen species»), «активные формы хлора», «активные формы липидов» отражали жела¬
ние исследователей строго определить и классифицировать весьма разнородный класс
соединений, объединённых нами под общим названием активированных кислородных
метаболитов (АКМ). На наш взгляд, сегодня наиболее удачная классификация таких
соединений предложена Ю. А. Владимировым [13], согласно которой все образующиеся
в организме АКМ в зависимости от происхождения могут быть разделены на природные
и чужеродные. В свою очередь, природные формы АКМ можно разделить на первичные,
вторичные и третичные; среди причин появления чужеродных форм АКМ также можно
выделить 3 основных фактора: радиация, оптические излучения и ксенобиотики (табл.
2).
Деление АКМ на природные и чужеродные оправдано с позиций их биологической
значимости. Действительно, основной функцией природных форм АКМ является регу¬
ляторная, затем защитная, в определённых ситуациях, как правило, патологических, они
могут становиться токсичными и индуцировать развитие деструктивных процессов, од¬
нако такие ситуации являются исключением, а не правилом. Образующиеся при дейст¬
вии радиации или в процессе фотодинамической терапии чужеродные формы АКМ,
также как радикалы, возникающие в процессе метаболизма ксенобиотиков, обладают
выраженным цитотоксическим и деструктивным действием.
22
Таблица 2
Классификация АКМ, образующихся в клетках человека и животных
Природные
Первичные
0 2 , Н202, NO*, CoQ 9 или CoQ *0 I
Вторичные
ОН*, RO*, RO ; , '02) НОС1, НОВг
Третичные
Радикалы антиоксидантов
I Чужеродные
Радиация
ОН*, Н*, R*
УФ-излучение
R*, RO*. R0'2, '02
|
Ксенобиотики
Радикалы токсинов
Иногда в целях регуляторного воздействия применяются доноры N0*; попытки уси¬
лить защитные функции организма посредством индукции образования АКМ сегодня
носят достаточно экзотический характер. Первичные формы АКМ или радикалов обра¬
зуются с участием специализированных молекулярных механизмов, таких как мембран¬
ные НАДФН-оксидазы (восстанавливают 02 в О 2), NO-синтазы (продуцируют N0*) или
фотосенсибилизированные процессы, являющиеся основными источниками *02. Как
правило, это продукты ферментативного восстановления 02 или его активации, количе¬
ство которых весьма ограничено: О2, Н202, ОН*, NO*, !02. Строение и заполнение моле¬
кулярных орбиталей 02 (рис. 4) подчиняются квантовым законам, что существенно ог¬
раничивает количество образующихся продуктов. Первичные АКМ инициируют образо¬
вание в реакциях свободнорадикального окисления большого числа вторичных
радикалов липидов, белков, сахаров, нуклеиновых кислот, многие из которых более ток¬
сичны [13]. Деление на первичные и вторичные АКМ или радикалы вполне оправдано,
так как позволяет при патологических процессах выделить главные молекулярные меха¬
низмы генерации АКМ. Однако, как и в случае с многими другими понятиями свобод¬
норадикальной биологии, дать строгие определения первичных, вторичных и третичных
радикалов сложно, так же как сложно точно определить понятие антиоксиданта.
Супероксидный анион-радикал
Присоединение одного электрона к молекуле кислорода в основном состоянии при¬
водит к образованию супероксидного анион-радикала (О~2), рис. 5, который при взаимо¬
действии с протоном переходит в гидроперекисный радикал (НО’), представляющий
собой слабую кислоту с Kwc 4,88 (в физиологических условиях при pH 7,4 количество
НО 2 составляет 0,25 % от содержания О ~2, а при pH 7,0 - 1 %) [56, 172]. Так как анион
О 2 имеет заряд, он плохо мигрирует через мембраны, в отличие от гидроперекисного
радикала НО ’. О ~2 - более реакционноспособное соединение, чем молекулярный кисло¬
род; время его жизни в биологических субстратах около 10'6 с [796]. Будучи относитель¬
но слабым окислителем, Oj во многих биологических системах может выступать в ка¬
честве донора электронов, восстанавливая ряд соединений. Так, реакции восстановления
супероксидным анионом цитохрома с и нитросинего тетразолия широко используются
для регистрации О 2 в биологических системах [48, 52, 218].
23
В клетках супероксидный анион является промежуточным продуктом многих биохи¬
мических реакций, таких как окисление тиолов, флавинов, хинонов, катехоламинов,
птеринов, а также метаболизма ксенобиотиков [277, 797, 869]. Однако основные источ¬
ники его образования - ферментативные системы: НАДФН-оксидаза фагоцитирующих
клеток, ксантиноксидоредуктаза, митохондриальная цитохром с-оксидаза и микросо-
мальные монооксигеназы [6, 14, 1047]. Наибольшей способностью продуцировать Oj в
животных организмах обладают фагоцитирующие клетки, которые при стимуляции мо¬
гут нарабатывать около 10 нмоль О^/час х 104 клеток; фибробласты человека способны
генерировать О \ со скоростью 0,05-0,3 нмоль/час х 104 клеток [715]. Так как в среднем
1-3 % поступающего при дыхании кислорода переходит вО^, то, по оценке Бэрри Хол-
ливелла, в организме человека за год образуется около 2 килограммов супер^ксид-
аниона [441].
НАДФН-оксидаза
Впервые связь метаболического («дыхательного», «окислительного») «взрыва», на¬
блюдаемого при стимуляции фагоцитирующих клеток, с продукцией О ~2 мембрансвя-
занной НАДФН-оксидазой была показана в 1973 году Бернардом М. Бэбиором и др.
[130]. НАДФН-оксидаза (КФ 1.6.99.6, систематическое название НАДФН:(хинон-
акцептор)-оксидоредуктаза» фагоцитирующих клеток является ферментативным ком¬
плексом, специализированным на восстановлении молекулярного кислорода с образова¬
нием О 2 в реакции: НАДФН + 202 ——> НАДФ+ + 20 ~2 + Н+. До 90 % кислорода, по¬
требляемого в процессе развития метаболического взрыва стимулированными нейтро-
филами млекопитающих, может расходоваться на образование супероксидного аниона.
Компоненты НАДФН-оксидазы фагоцитов
НАДФН-оксидаза представляет собой сложную систему, состоящую из 6 гетероген¬
ных субъединиц, в том числе 2 мембрансвязанных (gp91phox, p22phox) и 4 цитозольных
(p47phox, p40phox, p67phox, Racl/2) [218, 564, 730, 807, 897], которые при активации фермен¬
та под действием широкого спектра стимуляторов объединяются в ферментный ком¬
плекс, генерирующий супероксид-анион. Чтобы не допустить деструкцию собственной
ткани организма хозяина («сопутствующего повреждения» [129]), энзиматическая ак¬
тивность НАДФН-оксидазы ограничена в пространстве (закрытое пространство фагосо-
мы) и во времени (за счёт ау то деактивации фермента), при этом её регуляция осуществ¬
ляется с помощью двух основных механизмов: разделения субъединиц в покоящейся
клетке по разным субклеточным компартментам (цитоплазма и мембраны) и модифика¬
ции белок-белковых и белок-липидных взаимодействий, посредством которой можно
либо удерживать фермент в неактивном состоянии, либо индуцировать его самосборку.
Первоначально номенклатура компонентов сильно варьировала, и лишь в последние
5-10 лет, когда был сделан рывок в идентификации фрагментов НАДФН-оксидазы в
огромном количестве нефагоцитирующих клеток, классификация несколько упорядочи¬
лась. Суффикс «рЬох», входящий в названия компонентов, является сокращением
(phagocyte oxidase) и обозначает одновременно хронологию их открытия и высокую
консервативность (как видовую, табл. 3, так и межклеточную); белки Racl/2 не имеют
этого суффикса, будучи ГТФазами; gp91phox в последнее время по новой номенклатуре,
принятой в июне 2001 г. на Гордоновской исследовательской конференции по фагоци¬
там, называют Nox2 (NADPH oxidase_2; в нефагоцитирующих клетках существуют ана¬
логичные компоненты Noxi, Nox3,"^ох4 и Nox5, см. ниже).
24
Таблица 3
Идентичность белковых последовательностей компонентов НАДФН-оксидазы человека и других
видов животных (%) [807]
gp91phox
p22phox
p47ph°x
P67phox
p40phox
Человек
100
100
100
100
100
Бык
91,6
86,9
84,7
87,9
89,1
Бизон
91,8
85,7
84,2
88,1
89,4
Свинья
92,2
81,6
-
-
-
Кролик
91,4
81,5
83,6
77,6
89,7
Крыса
-
88,8
-
-
-
Мышь
92,8
86,7
82,4
83,8
85,3
Дельфин
91,4
83,6
82,9
88,1
86,9
С генетически обусловленным отсутствием или дисфункцией основных компонентов
НАДФН-оксидазы связано развитие редкого (1 : (200 000-250 ООО) новорожденных
[1066]) наследственного заболевания - хронического гранулёматоза. Патология начала
выявляться в 50-х годах прошлого века, в 1957 г. получив название «детский фатальный
хронический гранулёматоз» [164]. Исследования последующих лет позволили устано¬
вить, что функциональная активность гранулоцитов крови пациентов не изменена - не
страдают ни фагоцитоз, ни хемотаксис, ни дегрануляция, и лишь в 1968 г. было обнару¬
жено, что ПЯЛ больных хроническим гранулёматозом не способны к развитию дыха¬
тельного «взрыва» [133]. На сегодняшний день показано, что развитие хронического
гранулёматоза связано с дефектами генов, кодирующих p22phox, gp91phox, p47phox, p67phox и
(в единственном на сегодняшний день случае [115]) Rac2 (табл. 4) [617], заболевание
проявляется снижением или полным отсутствием ферментативной активности НАДФН-
оксидазы. При этом из выявленных в настоящее время 411 вариантов мутаций лишь 19
не сопровождаются снижением уровня кодируемого белка (хотя синтезируемый белок
либо полностью неактивен, либо слабо активен, так называемые «мутации потери функ¬
ции»; 17 из 358 дефектов гена CYBB, 1 из 25 - CYBA, 1 из 17 - NCF2, 0 из 10 - NCF1, 0
из 1 - Rac2)\ в остальных 95 % случаев обусловливающие хронический гранулёматоз
мутации приводят к полному отсутствию или резкому снижению экспрессии соответст¬
вующих субъединиц [478].
Патология характеризуется часто повторяющимися или персистентными нечувстви¬
тельными к антибиотикотерапии тяжёлыми пиогенными инфекциями, сопровождающи¬
мися гипергаммаглобулинемией, лимфоаденопатией и образованием обширных грану¬
лём в мягких тканях; последние состоят главным образом из буквально нафарширован¬
ных бактериями моноцитов/макрофагов и настолько велики, что могут вызывать
обтурацию желудочно-кишечного и мочеполового трактов [478]. В качестве инфекцион¬
ного начала выступают каталазо-позитивные микроорганизмы - S. aureus, Burkholderia
cepacia, Serratia marcescens, аспергиллии, нокардии, в то время как инфицирование ка-
талазо-негативными бактериями, такими как Streptococcus pneumoniae, встречается ред¬
ко [617].
25
Таблица 4
Свойства компонентов НАДФН-оксидазы и их дефекты при хроническом гранулёматозе
gp91phox
p22phox
p47phox
p67phox
p40phox
Rac2
I Ген:
хромосомная локализация
Хр21.1
16q24
7q 11.23
lq25
22q 13.1
22ql2.3-
ql3.2
название
CYBB
CYBA
NCF1
NCF2
NCF4
Rac2
длина (тыс. нар оснований)
30
8,5
15
40
18
18
количество экзонов
13
6
11
16
10
7
В Количество аминокислот
570
195
390
526
339
192
I Молекулярная масса (кДа)
65,3
21,0
44,7
59,8
39,0
2i 4**
Содержание:
нмоль/106 клеток
1,0-2,0
1,0-2,0
6,0
1,0
1,0
2,6
концентрация в цитоплазме
I (мМ)
2,75
0,46
0,46
1,2
| Хронический гранулёматоз:
I относительная частота
встречаемости
65 %
5 %
25 %
5 %
0%
1 случай
I обозначение*
Х91
A22
A47
A67
Примечание. * - к обозначению добавляется надстрочный символ «+», «-» или «О»,
соответственно указывающий на нормальный содержание субъединицы, сниженное либо
полное отсутствие; ** - 46,9 кДа в комплексе с RhoGDI.
Самым первым из компонентов НАДФН-оксидазы был открыт немитохондриальный
цитохром Ь, содержащийся в фагоцитарных вакуолях гранулоцитов [895]; он получил
название «цитохром Ь558», поскольку имел максимум поглощения (a-полосу) при 558-
559 нм, или «цитохром Ь_245» по необычно низкому стандартному восстановительному
потенциалу -245 мВ. Вначале предполагалось, что это один белок, однако впоследствии
выяснилось, что цитохром Ь558 представляет собой гетеродимер, состоящий из гликопро¬
теина с молекулярной массой 65,3 кДа ((3-субъединица) и негликозилированного белка с
молекулярной массой ~21 кДа (а-субъединица) в стехиометрическом соотношении 1:1, в
настоящее время имеющие соответствующие обозначения gp91phox_(glycoprotein of 91
kDa\ phagocyte oxidase-specific) и p22phox (protein of 22 kDa, phagocyte oxidase-specific)
[807].
* Субъединица gp91phox имеет молекулярную массу 65,3 кДа, но при электрофорезе образует обширное пятно в
области 91 кДа вследствие гетерогенности гликозилирования остатков аспараг ина [427]; в обозначении субъе¬
диницы p22phox и цитоплазматических компонентов также указана молекулярная масса, определённая с помо¬
щью электрофореза [278].
26
N-концевой участок компонента gp91phox (300 а. к. о.) содержит 6 трансмембранных
а-спиральных участков и 3 участка гликозилирования, расположенных на второй (а. к. о.
120-167; Asnl32 и Asnl49) и третьей (а. к. о. 224-257; Asn240) внешних р-петлях, в со¬
став С-концевого участка входят места связывания ФАД и НАДФН (рис. 6). N-концевой
фрагмент компонента p22phox образует по меньшей мере 2 [807] (возможно, 3 [427] или 4
[478]) трансмембранных а-спирали; цитоплазматический С-конец, не имеющий вторич¬
ной структуры, содержит полипролиновый мотив (участок связывания с SI-13-доменами
субъединицы p47phox, см. ниже) и фосфорилируемые в ходе активации НАДФН-оксидазы
остатки треонина Thrl32 и/или Thrl47 (очевидно, также участвующие во взаимодейст¬
вии с p47phox) [427]. В состав цитохрома Ь558 входят 2 гема, каждый из которых связан
двумя координационными связями с двумя остатками гистидина трансмембранных суб¬
доменов III и V субъединицы gp91phox (Hisl01 :His209 и Hisl 15:His222) таким образом,
что тетрапиррольные структуры располагаются перпендикулярно плоскости мембраны
[278, 896]. Существовавшее раньше предположение, что одна из гемовых групп распре¬
делена между gp91phox и остатком гистидина His94 компонента p22phox [362], в настоящее
время опровергнуто [171]. Гемовые группы расположены в толще мембраны по-
разному: одна ближе к её внутренней поверхности, обращённой к цитоплазме, а другая -
к внешней, обращённой к фагосоме. Поскольку толщина биологической мембраны в
среднем составляет - 25 А, то для переноса электрона с цитозольных восстановительных
эквивалентов НАДФН и ФАДН2 на внеклеточный 02 с кинетически значимыми скоро¬
стями необходимы по меньшей мере 2 редокс-участка [896]. Об этом свидетельствует и
различие между темами по стандартному восстановительному потенциалу (-225 мВ и -
265 мВ) [1021].
Рис. 6. Модель флавоцитохрома b558; I-VI и II—I - трансмембранные субдомены субъединиц
gp91phox и p22phox соответственно, ромбы - гемовые группы; Y - участки гликозилиро¬
вания, ФАД и НАДФН - участки связывания ФАД и НАДФН соответственно, Р - поли¬
пролиновый мотив [427, 807]
Первоначально считалось, что в состав НАДФН-оксидазы входят цитохром b и неиз¬
вестный флавопротеин, однако на сегодняшний день достоверно установлено, что ФАД-
связывающим компонентом является сам цитохром Ь558, в связи с чем по современной
номенклатуре он носит название «флавоцитохром Ь^к», или «флавоцитохром Ь»; ФАД
связывается с компонентом gp91phox (а. к. о. 335-345 и 350-360) [478, 807]. На роль уча¬
стка связывания НАДФН исторически также были разные кандидаты, включая цито¬
зольные белки, в настоящее же время доказано, что НАДФН-связывающий участок со¬
держится в Р-субъединице [129, 427, 807]. В нестимулированных нейтрофилах человека
85 % флавоцитохрома Ь558 локализовано на мембранах специфических и желатиназных
гранул и около 5 % - на цитоплазматической мембране, остальные 10 % связаны с так
называемыми секреторными везикулами (особыми органеллами, предназначенными, как
предполагается, для запасания связанных с цитоплазматической мембраной молекул)
[564].
Таким образом, субъединица gp91phox флавоцитохрома Ь558 содержит все редокс-
компоненты НАДФН-оксидазы, необходимые для трансмембранного переноса электро¬
нов на кислород и образования супероксидного анион-радикала. Каталитический цикл
НАДФН-оксидазы протекает в несколько этапов. На первом этапе 2 электрона переда¬
ются с НАДФН на окисленный ФАД (рис. 7, А, 1) с образованием ФАДН2; в данном
случае, как и во многих других биологических процессах, ФАД используется для пере¬
ключения двухэлектронного переноса на одноэлектронный. Кт флавоцитохрома Ь558 в
составе цитоплазматической мембраны нейтрофилов в отношении НАДФН находится в
пределах 25-35 мкМ, в то время как Кт для НАДН в 10-20 раз выше, и поскольку внут¬
риклеточные концентрации пиридиннуклеотидов приблизительно одинаковы и состав¬
ляют около 70 мкМ, в качестве донора гидрид-ионов НАДФН-оксидаза использует
практически исключительно НАДФН [90, 278]. При этом такое значение Кт для НАДФН
реализуется лишь в условиях закисления среды (pH ~ 6), что имеет место в фаголизосо-
ме или очаге воспаления; при физиологических значениях pH (например, в системном
кровотоке, где активация нейтрофилов не просто нежелательна, но и опасна), величина
Кт резко увеличивается и составляет около 300 мкМ [90].
На втором этапе 1 электрон переносится с ФАДН2 на первую гемовую группу (рас¬
положенную ближе к цитоплазматической поверхности мембраны) с образованием се-
михинона ФАДН* (рис. 7, А, 2), на третьем и четвёртом электрон передаётся соответст¬
венно на второй («внешний») гем (рис. 7, А, 3) и затем на кислород (рис. 7, А, 4); возни¬
кает первая молекула О . Значение Кт фермента для кислорода по данным литературы
варьирует, но в основном исследователи приводят цифры в пределах 5-10 мкМ [278].
Пятый, шестой и седьмой этапы повторяют соответственно второй, третий и четвёртый
(образуется вторая молекула Oj) с небольшим отличием - донором электрона на пятом
этапе служит не ФАДН2, а ФАДН* (рис. 7, А, 5). Необходимо отметить, что хотя в целом
перенос электронов с НАДФН (Ет = -317 мВ) на 02 (Ет 0^/02 = -160 мВ) энергетически
выгоден, на третьем и шестом этапах энергия понижается, поскольку стандартный вос¬
становительный потенциал «внутреннего» гема выше, чем «внешнего» (рис. 7, Б).
Функциональное значение этого неожиданного элемента электронтранспортной цепи
неизвестно, но его существование может отчасти объяснять необходимость наличия ки¬
слорода для быстрого переноса электронов через НАДФН-оксидазный комплекс, так как
отсутствие 02, терминального акцептора электронов, должно приводить к накоплению
их на «внутренней» гемовой группе.
28
НАДФН + Н+
НАДФ+
ФАД
-320 мВ| 2е
5 Цитохром b 6 Цитохром b 7
X восстановленный\ X окисленный \Х^2
-256 mbV-225 мВ 1ёУ-265 мВ 1 ей-160 мВ
\ ТТитттпм Ь & ^
Цитохром Ъ
окисленный
Цитохром b
восстановленный
ФАДН
Цитохром b ^ Цитохром b 4
восстановленныйЧ X окисленный 2
-304 мВД-225 мВ 1ёУ-265 мВ 1ёУ-160мВ
1 ^ Цитохром b ^ X Цитохром b ^
окисленный
ФАДН2
Цитоплазма
1-й тем
(внутренний)
восстановленный
2-й тем
(внешний)
02
Фагосома
-160 мВ
-320 мВ
Рис. 7.
Кислород
Внутренний
тем
НАДФН + Н+
Электронтранспортная цепь НАДФН-оксидазы. А - схема трансмембранного переноса
электронов (указаны стандартные восстановительные потенциалы редокс-пар), Б - энер¬
гетика процесса[278, 1021]
Молекулярная активность флавоцитохрома Ь558 по числу оборотов в отношении вос¬
становления кислорода составляет, по данным разных авторов, от 2000/мин [175] до
300/с [276].
Несмотря на то, что весь каталитический цикл НАДФН-оксидазы осуществляется
субъединицей gp91phox, однако in vivo она не может функционировать сама по себе, не¬
зависимо от субъединицы p22phox и цитоплазматических кофакторов (компонентов
НАДФН-оксидазного комплекса, описанных ниже), которые инициируют ферментатив¬
ную активность, способствуют транспорту электронов и, наконец, участвуют в деакти¬
вации энзима.
В число критических компонентов НАДФН-оксидазы, генетический дефект которых
приводит к развитию хронического гранулёматоза, входят цитозольные белки p47ph0\
29
p67phox и p40phox. Субъединица p47phox (первоначальное название NCF1, «neutrophil
cytosolic factor 1») служит как регуляторный и адапторный белок, облегчающий и уси¬
ливающий взаимодействие других компонентов НАДФН-оксидазного комплекса в 50-
100 раз [369]; благодаря этой своей способности p47phox, также как и обнаруженный в
нефагоцитирующих клетках аналог (см. ниже), на проходившей в ноябре 2002 г. в Цен¬
тре Бэнбери конференции по НАДФН-оксидазам получил название «организатор
НАДФН-оксидазы» (NADPH oxidase organizer 2, Noxo2). В состав субъединицы p47phox
входит несколько функционально значимых участков (рис. 8) [730, 807, 1021]:
’ • N-концевой домен РХ (j?hox homology), а. к. о. 4-125, участвует во взаимодействии
НАДФН-оксидазного комплекса с фосфолипидами (преимущественно фосфатидили-
нозитол-3,4-дифосфатами) мембраны и актином цитоскелета; впервые идентифици¬
рован в 1996 г. [786] как домен, присутствующий в субъединицах p47phox и p40phox;
• два домена SH3 (Src homology 3 - пептидные последовательности, связывающиеся с
короткими, до 10 а. к. о., консервативными полипролиновыми фрагментами), а. к. о,
163-211 и 227-281;
• поликатионный участок, а. к. о. 314-347, содержащий большое количество остатков
лизина и аргинина;
• 11 участков фосфорилирования (остатки серина 303, 304, 310, 315, 320, 328, 345, 348
359, 370 и 379); процесс фосфорилирования Ser359 и Ser370 является критическим
для самосборки и каталитической активности НАДФН-оксидазного комплекса;
• С-концевой полипролиновый домен, а. к. о. 360-371.
p47phox
SH3A
H0i
20 нМ
Рис. 8. Модель комплекса «p40phox - p47phox - p67phox» (покоящаяся НАДФН-оксидаза) [600]. Уча¬
стки взаимодействия субъединиц указаны стрелками. S - остатки серина, Р - полипро-
линовые мотивы, Щ- «домен активации»
В нестимулированном фагоците компонент p47phox существует как в свободной фор¬
ме, так и в виде трёхмерного комплекса с молекулярной массой 250-300 кДа, состояще¬
го из эквимолярных количеств p47phox, p67phox и p40phox (1:1:1) [600, 768], и в ходе акти¬
вации клетки перемещается на мембрану также как сам по себе [331], так и в составе
комплекса [768].
В покоящейся клетке субъединица p47phox самоингибирована и имеет замкнутую
конформацию, образованную путём внутримолекулярного взаимодействия двух SH3-
доменов N-концевого участка с поликатионным фрагментом С-концевого региона и
30
N-концевым РХ-доменом (рис. 8). Стимуляция фагоцита сопровождается фосфорилиро-
ванием компонента p47phox - ключевым моментом активации НАДФН-оксидазы - вызы¬
вающим конформационные изменения молекулы; в частности, фосфорилирование сери-
новых остатков С-концевого участка p47phox демаскирует БНЗ-домены, что, с одной сто¬
роны, позволяет им взаимодействовать с полипролиновым участком мембранной
субъединицы p22phox (рис. 6) [129, 600], а с другой стороны - открывает второй участок
связывания с пролин-богатым регионом субъединицы p67phox (рис. 8). Ведущую роль в
фосфорилировании играет протеинкиназа С (главным образом изоформы (3, 8 и Q, хотя
показано участие в этом процессе и других киназ - митоген-активируемых (МАРК), ре¬
гулируемых внеклеточными сигналами (ERK), Akt, р21-активируемой (РАК), активи¬
руемой фосфатидной кислотой, казеинкиназой 2 [807]; варьирование киназ зависит, в
частности, от характера стимулятора дыхательного «взрыва» и вида отвечающей на сти¬
мул фагоцитирующей клетки, и, вероятно, позволяет фагоцитам более гибко реагировать
на условия активации.
Как и p47phox, субъединица p67phox первоначально была идентифицирована как отсут¬
ствующий у больных аутосомной рецессивной формой хронического гранулёматоза ци¬
тозольный фактор нейтрофилов (NCF2); белок абсолютно необходим для транспорта
электронов через флавоцитохром b и принадлежит к семейству, названному семейством
«активаторов НАДФН-оксидаз» (NADPH oxidase activator, Noxa) в ноябре 2002 г. на
проходившей в центре Бэнбери конференции по НАДФН-оксидазам. Помимо p67phox, по
этой номенклатуре обозначенного как Noxa2, к данному семейству белков отнесён со¬
держащийся в нефагоцитирующих клетках протеин Noxal (см. ниже). В состав субъеди¬
ницы p67phox входят [427, 807] (рис. 8):
• 4 N-концевых мотива TPR (tetratrico-peptide repeat; а. к. о. 6-154), опосредующих
ГТФ-зависимое взаимодействие p67phox с цитоплазматическим компонентом Rac, а
также связывающие НАДФН;
• «домен активации» - участок между аминокислотными остатками 199 и 210, абсо¬
лютно необходимый для генерации О ~2, поскольку, очевидно, непосредственно взаи¬
модействует с флавоцитохромом Ь558 и участвует в переносе электронов [449];
• полипролиновый участок (а. к. о. 219-231);
• 2 БНЗ-домена (а. к. о. соответственно 245-295 и 458-517), разделённых доменом РВ1
(Phox and Beml_, а. к. о. 351-429) - участком межбелковых взаимодействий, с помо¬
щью которого p47phox образует гетеродимер с РВ1-доменом субъединицы p40phox.
Субъединица p67phox - лимитирующий компонент НАДФН-оксидазы; в цитоплазме
нейтрофилов её содержится в 2-3 раза меньше, чем p47phox [331], поэтому, очевидно,
весь белок находится в связанном с p47phox состоянии. Так, в экспериментах in vitro было
показано, что добавление экзогенной p67phox увеличивает связывание p47phox с цитоплаз¬
матической мембраной нейтрофилов при их последующей стимуляции, то есть субъеди¬
ница связывается со свободной p47phox) и повышается транслокация комплекса в мем¬
брану [1001]. Активация фагоцитов сопровождается, так же как и в случае с p47phox,
фосфорилированием компонента p67phox, хотя и не столь интенсивным (фосфоэфирную
связь образует единственный аминокислотный остаток, Thr233 [357]). Физиологическая
роль процесса фосфорилирования в сборке и активации НАДФН-оксидазы не совсем
ясна, тем не менее предполагается, что он способствует изменению конформации белка,
регулируя внутримолекулярное взаимодействие между С-концевым участком и N-
концевыми TPR-мотивами p67phox [807]; фосфорилирование осуществляют протеинкина¬
за С, р38 МАРК, ERK 1/2.
31
Субъединица p40phox наименее изучена по сравнению с другими цитозольными ком¬
понентами НАДФН-оксидазы; она содержит N-концевой РХ-домен (а. к. о. 24-143),
один домен SH3 (а. к. о. 175-226) и С-концевой РВ1-домен (а. к. о. 283-310), ранее но¬
сивший название PC (phox and Cdc24) (рис. 8) [427, 807]. При активации фагоцита ком¬
понент p40pho\ подобно другим цитозольным компонентам НАДФН-оксидазы, подвер¬
гается фосфорилированию (по а. к. о. Thrl54 и Ser315 [190]). РХ-домен субъединицы
p40phox обладает сродством к фосфолипидам, однако, в отличие от РХ-домена p47phox,
связывающегося преимущественно с фосфатидилинозитол-3,4-дифосфатами, предпочи¬
тает фосфатидилинозитол-3-фосфаты, тем самым имея другую мембранную специфич¬
ность и другой мишенный эффект (фосфатидилинозитол-3-фосфаты характерны для
мембран фагосом) [427, 807]. РХ-фрагмент, по-видимому, участвует и во взаимодейст¬
вии субъединицы с цитоскелетом (с ним связывается N-концевой участок моэзина -
белка, связанного с F-актином) [1060]; кроме того, показано взаимодействие компонента
p40phox с цитоскелетом и через С-концевой участок, который связывается с актин-
ассоциированным белком коронином [428].
Как указывалось выше, в покоящихся клетках p40phox входит в состав комплекса, об¬
разованного ещё двумя цитоплазматическими субъединицами НАДФН-оксидазы.
Структура комплекса до конца не установлена; существуют 2 основные модели его ор¬
ганизации, по одной из которых p40phox служит адаптором, удерживающим вместе
p67phox и p47phox, по другой же p67phox является «мостиком» между p40phox и p47phox, при
этом две последние субъединицы не взаимодействуют друг с другом [600] (рис. 8). Вто¬
рая модель представляется более вероятной, так как недавно показано, что аффинность
БНЗв-домена p67phox к богатому пролином участку связывания компонента p47phox в 1000
раз выше, чем аффинность БНЗ-домена p40phox [600]. Взаимодействуя посредством РВ1-
доменов, субъединицы p40phox и p67phox образуют чрезвычайно прочный комплекс (Kd =
10 нМ), при этом p67phox, по-видимому, стабилизирует субъединицу p40phox, выступая
для неё в качестве шаперона; так, у больных хроническим гранулёматозом с генетиче¬
ским дефектом гена р67р ох содержание компонента p40phox снижено или равно нулю: он
синтезируется в нормальных количествах, но быстро разрушается из-за нестабильности
молекулы в отсутствие p67phox [322].
Важную роль в активации НАДФН-оксидазы играют принадлежащие к Rho-
семейству малых ГТФаз цитоплазматические белки Rac (R AS-related СЗ botulinum to^in
substrate) - повсеместно присутствующая изоформа ftacj 13211 и экспрессируемая толь-
ко гемопоэтическими клетками изоформа Rac2 [181, 427] (в нейтрофилах на Rac2 при¬
ходится более 96 % от всего содержания белков Rac [115]). Впервые участие ГТФаз ста¬
ло очевидным в конце 80-х годов XX в., когда была показана способность гуаниновых
нуклеотидов стимулировать НАДФН-оксидазу. В настоящее время доказано, что при¬
сутствие Racl/2 абсолютно необходимо для полноценного функционирования фермент¬
ного комплекса [1053], хотя выявлен лишь единичный случай хронического гранулёма¬
тоза, обусловленный мутацией кодирующего Rac2 гена (замена гуанина на аденин в эк-
зоне 3 кодона 8, приведшая к замене Asp57 на Asn57 в составе мотива DX2G,
высококонсервативного для всех ГТФаз), что ведет к 2-3-кратному снижению экспрес¬
сии субъединицы Rac2 и активности НАДФН-оксидазы нейтрофилов [115]. Показано
также, что нейтрофильные гранулоциты от нокаутированных по гену Rac2 мышей (гено¬
тип гас2ч~) в ответ на различные стимуляторы почти не синтезируют супероксид-анион
[307].
В покоящейся клетке Rac2 связан с ингибитором диссоциации гуаниновых нуклеоти¬
дов, также принадлежащим к Rho-семейству (RhoGDI, guanine nucleotide dissociation
32
inhibitor), и ГДФ. При активации фагоцита происходит диссоциация Rac2 и GDI, ГДФ
заменяется гуанозинтрифосфатом с помощью факторов обмена гуаниновых нуклеотидов
(GEFs, guanine nucleotide exchange factors), и Rac2, в активной ГТФ-связанной форме,
перемещается на мембрану, где связывается с субъединицей p67phox [303]. Деактивация
НАДФН-оксидазы сопровождается повышением присущей компоненту Rac2 ГТФазной
активности, опосредованным активирующими ГТФазу белками (GAPs, GTPase activating
proteifts^, ГТФ гидролизируется до ГДФ, в результате чего субъединица переходит в ilE-
шсгивную ГДФ-связанную форму и возвращается в цитоплазму [180, 427]. Конформаци-
онные изменения, происходящие при переходе субъединицы Rac2 из неактивного со¬
стояния в активное и обратно, опосредованы двумя её регионами, носящими названия
«переключатель I» (а. к. о. 30-40; «switch I»; другое название - «эффекторная петля») и
«переключатель II» (а. к. о. 60-67; «switch II»); именно эти участки распознаются регу¬
ляторными белками RhoGDI, GEFs и GAPs [427]. К функционально важным участкам
белка Rac относятся также так называемый «домен вставки», или «петля вставки»
(«insertion helix»; а. к. о. 123-135; присутствует только в ГТФазах Rho-семейства), и ги-
первариабельный С-концевой участок, по которому в Основном^ различаются Racl и
Rac2. Обе изоформы пренилированы (геранил-геранилированы) по С-концевому участ¬
ку, что облегчает их взаимодействие с мембранами, однако в покоящейся клетке они
находятся в цитоплазме, будучи связаны через регион «переключателя II» с RhoGDI, в
особый гидрофобный карман которого погружена их С-концевая изопренильная группи¬
ровка [885]. Аминокислотные последовательности белков Racl и Rac2 гомологичны на
92 %, при этом участки обоих «переключателей» и «петли вставки» у изоформ идентич¬
ны [427].
Вопрос об участии субъединицы Rac2 в транспорте электрона с НАДФН на молеку¬
лярный кислород остаётся открытым. Существуют 3 основных модели, по одной из ко¬
торых предполагается, что p67phox - единственный из цитозольных компонентов,
влияющий на ключевой момент переноса электрона с НАДФН на ФАД, a Rac2 служит
лишь как адапторная молекула, связывающаяся, с одной стороны, своим пренилирован-
ным С-концевым участком с фосфолипидами мембраны, а с другой стороны - с субъе¬
диницей p67phox и помогающая ей правильно ориентироваться (рис. 9, А) [109]. Сторон¬
ники второй модели считают, что Rac2 может с помощью «домена вставки» связываться
с флавоцитохромом Ь558, но, как и для p47phox, это взаимодействие служит лишь для ори¬
ентации p67phox и облегчения комплексирования последнего с мембранными компонен¬
тами НАДФН-оксидазы (рис. 9, Б) [597]. По регуляторной модели Бэкки А. Дайболд и
Гэри М. Бокоча предполагается, что на начальном этапе субъединица Rac2 действует
независимо от p67phox, регулируя перенос электрона на ФАД, а в последующем, способ¬
ствуя транспорту электрона на 02, вступает с ней во взаимодействие (рис. 9, В) [302].
33
^ "домен вставки" субъединицы Rac2 ^ "домен активации" субъединицы p67phox
изопренильная группировка субъединицы Rac2
Рис. 9. Предполагаемые модели регуляции НАДФН-оксидазы субъединицами Rac [180]
Помимо вышеописанных абсолютно необходимых цитоплазматических субъединиц,
в состав полноценно функционирующего НАДФН-оксидазного комплекса входит белок
RaplA. RaplA принадлежит к Ras-суперсемейству ГТФ-связывающих белков, имеет
молекулярную массу 21,0 кДа и длину 184 а. к. о., кодирующий его ген у человека рас¬
положен в длинном плече хромосомы 1 (1р13.3). В покоящейся клетке субъединица
RaplA локализуется в мембране секреторных везикул и специфических гранул, где свя¬
зана с флавоцитохромом Ь558 в соотношении 1:1, и при активации перемещается вместе с
ним на цитоплазматическую мембрану [807, 1021]; RaplA нейтрофилов больных хрони¬
ческим гранулёматозом Х91 (вызванным дефектом компонента gp91phox) не теряют спо¬
собность активироваться и перемещаться в фаголизосому под действием стимуляторов
дыхательного взрыва [1021]. При реконструировании НАДФН-оксидазы в бесклеточной
системе in vitro RaplA не требуется, однако этот компонент, по-видимому, играет важ¬
ную регуляторную роль в интактных клетках: так, трансфекция в трансформированные
вирусом Эпштейна-Барра В-лимфоциты [649] или клетки HL-60 [380] неактивных му¬
тантов RaplA (неспособных производить обмен ГДФ <^-> ГТФ) приводила к резкому па¬
дению способности клеток генерировать О 2 в ответ на форболовые эфиры. Показано,
что фосфорилирование белка RaplA протеинкиназой А (по а. к. о. Serl80) приводит к
снижению его способности связываться с с флавоцитохромом Ь558; поскольку известно,
что данный фермент подавляет активность НАДФН-оксидазы, можно предположить
функциональную значимость регулируемого протеинкиназой А, взаимодействия между
флавоцитохромом Ь558 и RaplA [129].
При стимуляции фагоцитов происходит быстрая (индукция хемотаксическими пеп¬
тидами происходит в течение 2 с [135]) самосборка из мембранных и цитозольных ком¬
понентов НАДФН-оксидазного комплекса (рис. 10), осуществляющего трансмембран¬
ный перенос электрона с цитозольного НАДФН на внеклеточный молекулярный кисло¬
род с образованием О^; в качестве стимуляторов выступает широкий спектр соединений
корпускулярной и растворимой природы, действующих как через рецепторы, так и по
рецептор-независимым механизмам.
34
Рис. 10. Самосборка НАДФН-оксидазного комплекса при активации фагоцитов
В ходе развития дыхательного взрыва pH в фагоцитарной вакуоли вначале повыша¬
ется до 7,8-8,0 (в первые 3 мин после начала фагоцитоза), а затем постепенно снижается
приблизительно до 7,0 на 10-15-й минуте [897], соответственно первоначальное закис-
ление цитоплазмы сменяется постепенным защелачиванием [508]. Такие изменения pH
обусловлены тем, что процесс трансмембранного переноса электрона сопровождается
миграцией в фагосому протонов посредством активации системы обмена Na+/H+, Н+-
АТФазы и пассивного переноса ионов Н+ через протонные каналы [508], а частичная
нескомпенсированность pH объясняется одновременной транслокацией ионов К+ [101].
Природа протонных каналов является объектом дискуссии: некоторые исследователи
считают, что они представляют собой отдельные, хотя и расположенные в непосредст¬
венной близости от НАДФН-оксидазы и модулируемые ею образования [295], другие
утверждают, что субъединица gp91phox сама транспортирует ионы Н+ [665]. Согласно
второй модели протонный канал образуется между трансмембранными доменами III и V
р-субъединицы в ходе активации НАДФН-оксидазы: гемовое железо переходит из высо¬
35
коспинового гексакоординированного в низкоспиновое пентакоординированное состоя¬
ние, что повышает его аффинность к кислороду; в результате такого перехода освобож¬
дается аминокислотный остаток гистидина Hisl 15 и увеличивается подвижность его
имидазольного кольца, тем самым создаются благоприятные условия для транспорта
ионов Н+ в этом участке мембраны и образуется чрезвычайно эффективная протонная
пора [665].
Кроме того, параллельный транспорт протонов позволяет поддерживать стабиль¬
ность трансмембранного потенциала, поскольку массированный перенос электронов
должен сопровождаться выраженной деполяризацией мембраны. Определённое измене¬
ние потенциала в ходе развития дыхательного взрыва происходит (от приблизительно -
70 мВ в покоящейся клетке до +58 мВ в стимулированной [295]), однако оно гораздо
менее существенно, чем можно было бы ожидать исходя из активности ферментного
комплекса. Так, в работах Энтони Сигала [278, 896] приведены следующие расчёты. При
поглощении нейтрофилом частицы, размер которой сопоставим с размером бактерии,
объём фагоцитарной вакуоли составляет около 0,2 мкм3, площадь её поверхности - 65
мкм2. В этом случае НАДФН-оксидаза потребляет 0,2 фмоль 02 и синтезирует 0,8-2,0
фмоль О 2, то есть через мембрану каждой вакуоли проходит 5-10 х 108 электронов, или
3-7 х 108 - через 1 мкм2 поверхности мембраны. Исходя из того, что заряд одного элек¬
трона составляет 1,6 х 1(Г19 кулонов, получается 4,6-11,7 х КГ3 кулонов/см2. Так как
ёмкость мембраны равна приблизительно 1 микрофарад/см2, такой заряд должен был бы
изменить потенциал мембраны на 4600-11700 вольт! Поскольку известно, что при депо¬
ляризации мембраны до +190 мВ работа НАДФН-оксидазы полностью прекращается,
становится очевидной необходимость компенсации заряда для адекватного функциони¬
рования фермента.
Биологические эффекты синтезируемого НАДФН-оксидазой О;
Генерация О ~г при активации НАДФН-оксидазы фагоцитов играет важную роль в
реализации их микробицидного, цитотоксического и иммунорегуляторного действий.
Так, супероксидный анион участвует в наработке хемотаксических пептидов [775, 778],
индуцирует синтез интерлейкин-1-подобного фактора [539], усиливает митоген-
стимулированную пролиферацию лимфоцитов [16] и сам является митогеном [215], спо¬
собствует межлимфоцитарному распространению вируса иммунодефицита человека
путём увеличения количества синцитиальных связей [528]. Взаимодействие Oj с эндо-
телиоцитами приводит к угнетению синтеза в них РНК и белка [519], подавлению ре-
цептор-зависимого эндоцитоза липопротеинов низкой плотности (ЛНП) [792], ингиби¬
рованию эндотелиального фактора расслабления сосудов [152, 610] и, таким образом, к
увеличению адгезии к ним циркулирующих гранулоцитов [404, 960]. В низких концен¬
трациях, когда в среде образуется 0,02 нмоль/мин О ~г, он стимулировал пролиферацию
фибробластов в культуре, в высоких концентрациях, при скорости образовании 2
нмоль/мин, - напротив, ингибировал [715].
О j - малоактивный радикал и не влияет на функционирование большинства фер¬
ментов, хотя и может инактивировать некоторые из них: Са2+-АТФазу, 3-а-
гидроксистероид-дегидрогеназу, каталазу, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу, па-
паин, а,Р-дигидроксиизовалератдегидратазу, орнитиндекарбоксилазу, глутатионперок-
сидазу, водород-НАД+-оксидоредуктазу из Alcaligenes eutrophus, креатинфосфокиназу
[674, 963]. Будучи нуклеофильным соединением, О ~2 окисляет липопротеины сыворотки
36
и фосфолипиды мембран [80, 178], что приводит к разрушению эритроцитов [1019,
1044], выходу лизосомальных ферментов [525] и образованию цитотоксинов. Повыше¬
ние соотношения НО’/О’ в липидной фазе [309] может быть причиной высокой ак¬
тивности О 2 в отношении окисления липидов мембран. Супероксидный анион-радикал
может окислять гемоглобин (НЬ) в метгемоглобин (MetHb) и обратно восстанавливать
его в гемоглобин [554]:
НЬ02 + О 2 + 2Н+ > MetHb + 02 + Н202
MetHb + О” >НЬ + 02.
Роль Oj в реализации фагоцитами токсического действия в отношении клеток и
микроорганизмов не вызывает сомнения [294, 371], ярким примером тому могут слу¬
жить гранулоциты, полученные от больных хроническим гранулёматозом, которые не
могут восстанавливать кислород и вследствие этого обладают слабой микробицидной
активностью [48]. В нейтрофилах больных с синдромом Дауна (трисомия по 21 хромо¬
соме) на 50 % повышено содержание Cu,Zn-COfl, в результате чего у них снижена про¬
дукция О 2, а также микробицидная активность [116]. Вместе с тем молекулярные меха¬
низмы цитотоксичности О 2 неясны; более того, некоторые исследователи считают, что
супероксид-анион не обладает непосредственной микробицидной активностью [218], а
при воспалении служит пусковым звеном каскада реакций, приводящих к образованию
других форм АКМ (рис. 11). В частности, дисмутация О ~2 приводит к наработке переки¬
си водорода, являющейся субстратом миелопероксидазы (см. ниже); в реакции Габера-
Вейса (О 2 + Н202 > ОН" + ОН* + !02) образуются синглетный кислород и гидро¬
ксильный радикал; взаимодействие О 2 с оксидом азота (N0*) приводит к образованию
реакционного пероксинитрита (ONOO"). Кроме того, при низких pH, характерных для
очага воспаления и внутренней среды фаголизосом, баланс НО ’ <-> О 2 + Н+ сдвигает¬
ся в сторону более реакционноспособной протонированной формы [559]. Существует
гипотеза, согласно которой генерируемый активированными НАД(Ф)Н-оксидазными
комплексами супероксид-анион прежде всего служит как мембранный модулятор, изме¬
няющий физико-химические свойства фосфолипидного бислоя и тем самым облегчаю¬
щий другим биологически активным соединениям доступ к гидрофобной внутренней
части мембраны, а также повышающий её вязкость [874]. При этом О 2, возникающий в
ходе дыхательного «взрыва» фагоцитирующих микроорганизмы гранулоцитов, необхо¬
дим клеткам для быстрой перестройки мембраны и активного поглощения; непосредст¬
венно же микробицидной активностью обладает скорее НО ’, нежели О 2.
Супероксидный радикал может как окислять, так и восстанавливать ионы железа и
других металлов переменной валентности:
Fe3+ + О 2 <—> Fe2+ + 02
Fe2+ + 2Н+ + О 2 <—> Fe3+ + Н20
37
Цитотоксичность
Нитрозилирование белков
Цитотоксичность
Мутагенность
Перекисное окисление липидов
оноо“
Ксантин-
оксидаза
Перекисное окисление липидов
Биохемилюминесценция (600-1300 нм)
{ВЫСОКОРЕАКЦИОННЫЙ ОКСИДАНТ [
Цитотоксичность и цитолиз
рЗ+ Канцерогенез
Цитотоксичность (микроорганизмы, эри¬
троциты, опухолевые
клетки, эндотелиоциты)
Закисление среды в очаге воспаления
Сосудосуживающее действие
Нарушение Функций лейкоцитов
Разрушение бактерий, вирусов,
дрожжевых клеток
Декарбоксилирование аминокислот,
суль<ргидрильных групп
Галогенирование биомолекул
Разрушение ингибитора альФа-1-пРотеазы
0С1«*Н0С1
ОВгён^-НОВг
ОГ^НО!
Генерация липидных перекисей,
альдегидов, спиртов
Биолюминесценция <300-600 нм)
Рис. 11. Образование и трансформация сугтероксидного анион-радикала в острой фазе воспаления
В физиологических условиях О ~2 индуцирует выход железа из ферритина [869] и же¬
лезосерных кластеров [551] и восстанавливает Fe3+ до Fe2+, участвуя тем самым в реак¬
циях разложения гидроперекисей, катализируемых металлами переменной валентности
[992]. При разложении гидроперекисей образуются реакционные радикалы ОН* и R0*,
которые инициируют цепные процессы свободнорадикального окисления, в частности
ПОЛ. Однако, обладая меньшей активностью, чем перекисные радикалы, в некоторых
случаях О 2 может даже ингибировать процессы ПОЛ, инактивируя радикалы R0* и
R0; [673]:
R0* + О j + Н+ > ROH + 02
R0 • +0“ +Н+ >R00H + 02
Хотя подавляющее большинство исследователей считает, что НАДФН-оксидаза уча¬
ствует в реализации микробицидного действия фагоцитов посредством восстановления
молекулярного кислорода, данный вопрос нельзя считать окончательно решённым. В
научной литературе высказываются предположения о возможности других механизмов
микробицидного и цитотоксического действия мембрансвязанной оксидазы. Так, Энто¬
ни Сигал [897] считает, что к числу одной из важных функций НАДФН-оксидазы отно¬
сится транспорт электронов в фаголизосому, в результате чего происходят захват ионов
Н+ и защелачивание среды, что в свою очередь приводит к активации нейтральных про-
теаз, которые при низких pH в лизосомальных гранулах находятся в неактивном состоя¬
нии. Активация протеиназ и является ключевым элементом микробицидного действия, а
оксидаза служит электронным насосом, запускающим данный процесс посредством из¬
менения pH от кислых значений (меньше 5,0) в лизосомах до нейтральных (около 7,8) в
38
фаголизосомах. При изучении окисления липопротеинов крови макрофагами нами также
получены результаты [22], которые позволили предположить, что мембрансвязанный
гемовый цитохром Ь558 может выступать в роли своеобразного реактива Фентона, инду¬
цирующего разложение органических перекисей с возникновением реакционных ради¬
калов. Поэтому, помимо образования О 2, НАДФН-оксидаза может выполнять и другие
важные для клеток функции.
Генерация Р~2 НАДФН-оксидазами нефагоиитируюших клеток
По мере накопления знаний о структуре НАДФН-оксидазного комплекса гемопоэти-
ческих клеток, особенностях его функционирования и роли в реализации микробицид-
ного потенциала фагоцитов в 90-х годах XX в. явственно встал вопрос: является ли мем-
брансвязанная НАДФН-оксидаза прерогативой фагоцитов или другие типы клеток также
способны к развитию дыхательного «взрыва» и наработке О ~2 ?
Поскольку фагоциты обладают очень эффективным механизмом генерации АКМ, ко¬
торый необходим для реализации их цитотоксических потенций, логично было предпо¬
ложить, что такой же способностью генерации АКМ могут обладать естественные кил¬
леры (NK-клетки) [323]. Действительно, при взаимодействии с клетками-мишенями в
NK-клетках повышается продукция АКМ, но этот эффект прямо не связан с их цитоток¬
сичностью; более того, анализ действия специфических ингибиторов показывает, что в
этом случае образование АКМ происходит в реакциях окисления арахидоновой кислоты
[323,471].
Тем не менее с течением времени накапливалось всё больше фактов, свидетельст¬
вующих о том, что развитие явления, имеющего многие признаки классического дыха¬
тельного взрыва (в том числе генерацию супероксид-аниона и происходящих из него
АКМ), наблюдается и в нефагоцитирующих клетках:
• при стимуляции В-лимфоцитов [607, 648];
• при стимуляции Т-лимфоцитов [899];
• в фибробластах в ответ на цитокины, ФМА, лейкотриен В4, опсонизированный зимо-
зан, хемотаксический пептид fMLP [514, 682], ангиотензин II [756];
• в^эндотелиальных клетках в ответ на цитокины [664], брадикинин [485], ангиотензин
II [1101], эндотелиальный фактор роста [1003], арахидоновую кислоту [687], фор-
болмиристатацетат [411], при взаимодействии с кристаллами [338];
• в гладкомышечных клетках артерий под действием липопротеинов низкой плотности
[469, 757], ангиотензина II [756], тромбина, тромбоцитарного фактора роста, ФНО-а,
лактозилцерамида [425];
• в кардиомиоцитах крыс под действием гормонов и цитокинов: норадреналина [1082],
эндотелина, фенилэфрина [971].
• в клубочковых мезангиальных клетках почки [243, 809];
• в тромбоцитах [655];
• в хондроцитах быка под действием интерлейкина 1Р [636].
Первоначально существовало предположение, что наработка АКМ эндотелиоцитами
[849] и гладкомышечными клетками артерий [469] осуществляется при участии внутри¬
клеточного переносчика электронов, который под воздействием стимулятора восстанав¬
ливается, диффундирует через цитоплазматическую мембрану во внеклеточное про¬
странство, где и отдаёт электрон молекулярному кислороду с образованием в результате
супероксид-аниона; в качестве переносчика электронов предполагались серосодержащие
аминокислоты, в частности, L-цистеин [469]. Позднее было показано, что генерация
39
| АКМ фибробластами, В-лимфоцитами и мезангиальными клетками человека обусловле-
\ на работой электронтранспортной цепи, подобной НАДФН-оксидазе нейтрофилов и со¬
держащей низкопотенциальный цитохром Ь.245 и цитозольные"1с?мпоненты p47phox и
p67phox [514, 648, 809]. При этом для В-лимфоцитов показана идентичность этих компо¬
нентов гранулоцитарным: иммуноблоттинг со специфическими антителами к компонен¬
там НАДФН-оксидазы нейтрофилов позволил выявить в В- (но не Т-лимфоцитах) 2
мембранных белка (91 и 22 кДа субъединицы цитохрома Ь558) и 2 цитозольных белка с
молекулярными массами 47 и 65 кДа; их содержание составило 0,011, 0,026, 0,179 и
0,039, соответственно, относительно взятого за единицу содержания данных компонен¬
тов в нейтрофилах человека [563].
На основании анализа действия различных ингибиторов в эндотелиоцитах [1110],
гладкомышечных клетках и адвентиции артерий [766] также была выявлена мембрансвя-
занная ферментативная система, сходная по свойствам с НАДФН-оксидазой. При этом в
эндотелиальных клетках с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрип-
тазой показана экспрессия мРНК четырёх основных компонентов НАДФН-оксидазы лей-
коцитарного типа (gp91pho\ p22pho\ p47pho\ p67phox), а с использованием соответствующих
антител - и белка этих субъединиц; активация клеток арахидоновой кислотой приводила к
самосборке субъединиц и повышению генерации супероксид-аниона [687]. Интенсивность
генерации АКМ эндотелиоцитами при стимуляции форболмиристатацетатом и эндотели¬
альным фактором роста была существенно ниже (около 1 %), чем полиморфноядерными
лейкоцитами, что неудивительно, так как эндотелиальные клетки экспрессируют пример¬
но в Ш0л>аз меньше белка gp91phox и p22phox, чем нейтрофилы [411, 1003]. Продукция О ~2
эндотелиоцитами сопровождалась быстрой (в течение 5 минут) активацией и транслока¬
цией малого G-белка Racl на цитоплазматическую мембрану [1003]. Было показано нали¬
чие всех четырёх основных компонентов НАДФН-оксидазы в кардиомиоцитах крыс, а
именно gp91phox, p22phox, p47phox и p67phox, усиление продукции АКМ наблюдалось в ответ
)на активацию dj -адренергических рецепторов [1082].
Какова же функция генерируемого электронпереносящей цепью нефагоцитирующих
клеток супероксид-аниона? Хотя структурно НАДФН-оксидазные системы немиелоидных
клеток чрезвычайно схожи с фагоцитарными (см. ниже), тем не менее они имеют принци¬
пиальные функциональные отличия - генерируемый ими в сравнительно небольших коли¬
чествах О 2 играет скорее регуляторную, сигнальную роль, нежели цитотоксическую. Так,
в отличие от нейтрофилов, фибробласты высвобождают малые количества О ~г в течение
нескольких часов, процесс регулируется Са2+/кальмодулином и не зависит от протеинки-
назы С, тирозинкиназ, G-белков [682]; хотя оксидазы гладкомышечных клеток сосудов и
эндотелиоцитов в качестве доноров электронов могут использовать НАДФН и НАДН,
предпочтительным кофактором для них является НАДН [100, 425, 1004]; НАДФН-
оксидаза фибробластов адвентиции конститутивно активна и не индуцируется классиче¬
ским симулятором гранулоцитов форболмиристатацетатом [756]. Кроме того, в отличие от
фагоцитирующих клеток, синтезирующих OJ с наружной стороны цитоплазматической
мембраны, в область фагосомы, активация НАД(Ф)Н-оксидаз в эндотелиоцитах, гладко¬
мышечных клетках сосудов и кардиомиоцитах сопровождается внутриклеточным образо-
ванием О ~2, служащим важным внутриклеточным регулятором [425].
Действие внешних стимуляторов приводит к активации НАД(Ф)Н-оксидаз и повы¬
шению цитоплазматической продукции супероксид-аниона, который либо прямо, либо
через трансформацию в Н2С>2 активирует киназные механизмы передачи сигналов. Такая
40
регуляция важна для контроля клеточной пролиферации, апоптоза, гипертрофии клеток
сосудов и миокарда, ангиогенеза [542, 1003, 1004]; предполагается, что НАД(Ф)Н-
оксидазные комплексы немиелоидных клеток могут служить в качестве универсальных
датчиков кислорода, генерируя в ответ на гипоксию супероксид-анион и возникающие в
результате его восстановления АКМ, способные влиять на тонус сосудов и воздухонос¬
ных путей, активность каротидных телец, экспрессию гена эритропоэтина [515]. Так,
В. П. Скулачёвым предложена схема двухступенчатой реакции воздухоносных путей и
кровеносных сосудов на изменение р02 через посредство Н202-датчиков [73], в процессе
участвуют 2 независимые белковые системы, локализованные в цитоплазматической
мембране клеток нейроэпителиальных телец лёгкого и каротидных телец артерий:
НАДФН-оксидаза и К+-канал, чувствительный к уровню перекиси водорода. При сни¬
жении концентрации 02 тормозится НАДФН-оксидазная реакция, падает содержание
Н202 (продукта супероксиддисмутазной реакции), К+-канал закрывается, что ведёт к де¬
поляризации мембран, возбуждению клетки и выделению серотонина (нейроэпители¬
альные тельца) или катехоламинов (каротидные тельца), а следовательно - к расшире¬
нию соответственно воздухоносных путей или кровеносных сосудов.
Интересная гипотеза выдвинута в отношении лимфоцитов: предполагается, что О \
играет определённую роль в контроле роста и дифференцировки В-лимфоцитов [181,
648] и активации Т-лимфоцитов [828]. Существует также предположение об участии О ~2
в феномене соматической гипермутации В-лимфоцитов [181, 648], который характери¬
зуется взрывом замещений нуклеотидов в различных генах иммуноглобулинов с после¬
дующей селекцией и экспансией клонов клеток, продуцирующих антитела с повышен¬
ной аффинностью к первичному антигену [163].
В настоящее время показано, что, наряду с субъединицами, идентичными соответст¬
вующим компонентам НАДФН-оксидазы фагоцитов, немиелоидные клетки экспресси¬
руют и их гомологи (табл. 5, рис. 12). Наибольшим количеством изоформ представлена
gp91phox (на сегодняшний день их выявлено 7, включая сам белок gp91phox), что не удиви¬
тельно - ведь именно эта субъединица фактически является ферментом, содержащим все
необходимые элементы электронтранспортной цепи и осуществляющим собственно ка¬
тализируемую НАД(Ф)Н-оксидазой реакцию восстановления молекулярного кислорода
до супероксид-аниона, остальные же субъединицы по сути своей - вспомогательные
компоненты.
Первым в 1999 г. из клеток карциномы прямой кишки человека и гладкомышечных
клеток артерий крысы был выделен гомолог субъединицы gp91phox, названный авторами
moxl (mitogenic oxidase 1) из-за предполагаемой роли в регуляции роста и трансформа¬
ции фибробластов [956], однако впоследствии выяснилось, что стимуляция трансформа¬
ции была следствием контаминации клеток линии NIH ЗТЗ мутировавшим VI2 Ras [385,
596]. Практически одновременно этот же белок был выделен другой группой исследова¬
телей, получив название NOH-1 (NADPH oxidase homolog i) [144]. Во избежание пута¬
ницы в 2000 г. была принята общая номенклатура, по которой гомологи (3-субъединицы
флавоцитохрома Ь558 стали называть Nox (NADPH oxidase); вышеописанный гомолог
обозначен как Noxl, a gp91phox фагоцитирующих клеток - как Nox2. Белок Noxl челове¬
ка на 56 % идентичен аналогичной фагоцитарной субъединице, в его состав входят все
основные структурные и функциональные домены, характерные для Nox2 (трансмем¬
бранные сегменты I—VI, участки связывания НАДФН, ФАД и двух гемовых структур)
[387, 956]. Изоформа в большом количестве содержится в эпителиоцитах толстого ки¬
шечника человека и в меньшей степени - в матке, простате и гладкомышечных клетках
41
(у морских свинок - и в желудке [579]), недавно установлено, что она также экспресси¬
руется эндотелиоцитами некоторых сосудов [100]. Предполагается, что Noxl играет не¬
маловажную роль в антимикробной цитотоксической защите организма и в обеспечении
врождённого иммунитета: так, показано, что данный гомолог может заменять Nox2 при
дефиците последнего, например, в случае хронического гранулёматоза, тем самым час¬
тично восстанавливая способность клеток организма к генерации супероксид-аниона
[385]. Возможно также непрямое участие белка Noxl в обеспечении противомикробной
защиты: при его участии показана активация провоспалительных реакций эпителиоци-
тов толстого кишечника по опосредованному фактором NFkB механизму [545]. Обна¬
ружено, что некоторые агонисты, в том числе тромбоцитарный фактор роста, ангиотен¬
зин II и простагландин F2a, повышают уровень мРНК Noxl в культуре гладкомышечных
клеток, а снижение экспрессии Noxl с помощью антисмысловых методов подавляет ге¬
нерацию О 2 [956], что указывает на возможное участие Noxl в индуцированных ангио¬
тензином II и ростовыми факторами гипертрофии и пролиферации данных клеток.
Таблица 5
Свойства немиелоидных гомологов субъединиц НАДФН-оксидазы человека
Субъединица
Молекулярная
масса, кДа
Длина (число
а. к. о.)
Хромосомная
локализация
Преимущественная локализа¬
ция в организме
Noxl
64,9
564
Xq22
Толстый кишечник
Nox3
64,9
568
6q25.1-q26
Ткани эмбриона, орган слуха
Nox4
66,9
578
11 q 14.2-q21
Почки
Nox5
84,7*
747 **
15q22.31
Яички, селезёнка, лимфоузлы
Duoxl
177,2
1551
15ql 5.3
Щитовидная железа, лёгкие
Duox2
175,4
1548
15q 15.3
Щитовидная железа
Noxol
59,7
526
lq25
Толстый кишечник
Noxal
51,7
483
9q34.3
Толстый кишечник
1
Применение. Таблица составлена на основе баз данных «Universal Protein Resource»
(http://www.ebi.uniprot.org). «The Human Protein Reference Database» (http://www.hprd.org).
«Online Mendelian Inheritance in Man» (http://www.ncbi.nlm.nih.gov): * - по данным UniProt
86,4 кДа; ** - по данным UniProt 765 а. к. о.
В 2000 г. в ткани почек эмбрионов и клетках линии HepG2 обнаружен Nox3 - белок,
идентичный Nox2 (gp91phox) на 58 %; в настоящее время обнаруживается главным обра¬
зом в фетальных тканях (почки, печень, лёгкие, селезёнка) [240], а у крыс и мышей -
также и во внутреннем ухе взрослых особей [143]. Генетический дефект Nox3 у мышей
приводит к развитию так называемого фенотипа «склонённой головы» (het), у этих жи¬
вотных обнаруживаются дефекты морфогенезаотокониев (кристаллов внутреннего уха,
принимающих участие в восприятии ощущения силы тяжести) и вестибулярные рас-
42
Noxl, Nox2, Nox3, Nox4
Nox5
Duoxl, Duox2
Рис. 12. Структура субъединиц 11АД(Ф)Н-оксидазы, принадлежащих к семейству Nox/Duox
43
стройства, проявляющиеся в нарушении равновесия и восприятия ощущения силы тяже¬
сти [755]; было выдвинуто предположение, что содержащая Nox3 НАД(Ф)Н-оксидаза
опосредует АКМ-зависимые изменения конформации отоконина-90, участвующего в
образовании центров кристаллизации при формировании кристаллов кальцита в ходе
развития отокониев. Повсеместная локализация компонента в органе слуха, в том числе
в кортиевом органе и в спиральном ганглии, позволяет предположить и другие его
функции [143].
Гомолог Nox4, идентичный фагоцитарной Nox2 на 39 %, первоначально был описан
как оксидаза почек (Renox, renal oxidase), поскольку обнаруживался только в почках (у
мышей - в проксимальных канальцах коры, у человека - в дистальной части нефрона)
[387]; в настоящее время показано, что Nox4 экспрессируется в сердце, поджелудочной
железе, плаценте, скелетной мускулатуре, яичниках, яичках, а также в остеокластах,
гладкомышечных клетках, эндотелиоцитах, фибробластах, астроцитах [579], гемопоэти-
ческих стволовых клетках [780]. Основная роль почечного белка связывается с функ¬
ционированием в качестве датчика кислорода, регулированием роста клеток и синтезом
эритропоэтина [807]; предполагается также, что, подобно gp91phox, он представляет со¬
бой компонент антимикробной системы, генерируя АКМ в клубочковый фильтрат -
именно этим можно объяснить высокий уровень Н202 в моче (около 100 мкМ [1018]).
Поскольку работа ферментного комплекса почек, как и всех изоформ НАДФН-оксидазы,
сопровождается транспортом протонов, не исключена его роль в регулировании pH и
гомеостаза электролитов [387].
Nox5 наименее гомологична другим изоформам р-субъединицы, её идентичность
gp91phox фагоцитов составляет 27 % [145]. Помимо консервативных регионов, необходи¬
мых для функционирования электронтранспортной цепи НАДФН-оксидазы (участки
связывания НАДФН, ФАД и гемов), в состав Nox5 входит дополнительный N-концевой
фрагмент, содержащий 4 так называемых участка типа «EF-рука»*, благодаря которым
фермент не только способен активироваться ионами кальция, но и может функциониро¬
вать достаточно автономно, без участия цитозольных компонентов [146]; так, генерация
супероксид-аниона клетками, экспрессирующими Nox5, индуцируется иономицином
(ионофором кальция, повышающим концентрацию Са2+ в цитоплазме) [145]. мРНК
субъединицы Nox5 выявлена в яичках, селезёнке и лимфатических узлах. Локализация
компонента в сперматоцитах 1 порядка позволяет предположить его роль как в сперма¬
тогенезе (деление клеток, апоптоз, упаковка ДНК), так и в функционировании зрелых
сперматозоидов (акросомная реакция, проникновение в яйцеклетку); в селезёнке и лим¬
фоузлах Nox5 экспрессируется в зонах, богатых В- и Т-клетками, и, очевидно, участвует
в активации, пролиферации и дифференцировке лимфоцитов [145]. При этом Nox5 не
выявляется ни в макрофагах или дендритных клетках селезёнки, ни в лимфоцитах пери¬
ферической крови [579]. Интересно, что, хотя Nox5 по сравнению с другими гомологами
Р-субъединицы наиболее эволюционно далека от фагоцитарной изоформы, с функцио¬
нальной точки зрения первая и последняя довольно схожи: так, Nox5 активируется вто¬
ричными мессенджерами (ионы Са2+) и синтезирует О ~2 в относительно больших коли¬
чествах, в то время как Noxl, Nox3 и Nox4 конститутивно активны и уровень генери¬
руемого ими супероксид-аниона постоянен и невысок.
В 1999 г. из ткани щитовидной железы был выделен новый НАДФН-оксидазный
флавопротеин, названный авторами р!38Тох [320]; впоследствии выяснилось, что он
* Специфический домен, характерный для кальций-связывающих белков, состоит из около 36 аминокислот и
представляет собой две а-спирали, разделённые кальций-связывающей петлей.
44
представляет собой С-концевой фрагмент одного из уникальных гомологов семейства
Nox, по современной номенклатуре, принятой в июне 2001 г. на Гордоновской исследо¬
вательской конференции по фагоцитам, обозначаемого как Duox2 1598]. «Двойные ок-
сидазы» Duoxl и Duox2 (dual oxidase I и 2), называемые также по месту их преимущест¬
венной локализации «оксидазами щитовидной железы» (ThOXl и ТЮХ2, thyroid oxidase
1 и 2), имеют, помимо схожего с прочими вариантами Р-субъединицы и отвечающего за
специфическую супероксид-генерирующую активность С-концевого фрагмента, допол¬
нительные N-концевые домены - два кальций-связывающих участка «EF-рука», седь¬
мую трансмембранную а-спираль и, самое необычное и давшее им название «двойст¬
венных» - обращённый во внеклеточное пространство домен, обладающий пероксидаз-
ной активностью (рис. 12) [596, 807]. Duoxl и Duox2 на 83 % гомологичны друг другу и
соответственно на 53 и 47 % - субъединице Nox2 фагоцитирующих клеток [1021]. Пе-
роксидазоподобные домены белков Duox, в отличие от всех других пероксидаз, не со¬
держат консервативные остатки гистидина, отвечающие за связывание гемовых групп
[387]. Наличие участков EF-hand в молекулах Duox позволяет предположить их прямое
регулирование ионами Са2+, что, в частности, подтверждается полученными ранее фак¬
тами стимуляции синтеза Н202 клетками щитовидной железы под действием ионофоров
кальция [319].
В фолликулах щитовидной железы белки Duox обнаруживаются на апикальной по¬
верхности тиреоцитов, где они, очевидно, служат источником перекиси водорода для
тиреопероксидазы - фермента, осуществляющего йодирование и конъюгацию входящих
в состав тиреоглобулина остатков тирозина [328, 387]. Достоверно установлено, что
Duox2 необходим для синтеза тироксина: так, мутации кодирующего эту изоформу гена
приводят к развитию врождённого гипотиреоидизма даже у гетерозигот [705]. Помимо
щитовидной железы, у человека Duoxl в больших количествах экспрессируется в лёгких
(в эпителии трахеи и бронхов [388]), в меньшей степени - в плаценте, яичках, простате,
на уровне предела обнаружения - в поджелудочной железе, сердце [328], аорте, при
этом содержание компонента в гладкомышечных клетках интимы и медии аорты суще¬
ственно повышается в участках атеросклеротического поражения [524]. Duox2, также
главным образом представленный в щитовидной железе, в существенных количествах
выявляется в толстом кишечнике (в прямой кишке [388]) и в гораздо меньшей степени -
в почках, печени, лёгких, поджелудочной железе, простате, яичках [328], слюнных желе¬
зах [388]. Предполагается, что белки Duox, содержащиеся в эпителиоцитах слюнных
желез и в слизистых оболочках прямой кишки и главных воздухоносных путей, играют
важную роль в противомикробной защите хозяина. Так, в перечисленных местах контак¬
та организма с агрессивной внешней средой компоненты, очевидно, работают в тандеме
с лактопероксидазой (см. Главу 2), служа для неё источниками перекиси водорода, при
этом лактопероксидаза не только в больших количествах содержится в слюне и секретах
слизистых оболочек, но и внутриклеточно ко-локализована с белками Duox [388].
Помимо описанных выше гомологов основного компонента НАДФН-оксидазы, её
Р-субъединицы, в клетках эпителия толстого кишечника мыши [142] и человека [386,
969] тремя независимыми группами исследователей недавно обнаружены изоформы ци¬
тозольных субъединиц p47phox и p67phox - соответственно Noxol (NAD(P)H oxidase
organizer 1; первоначальное название р41пох) и Noxal (NAD(P)H oxidase activator ]_; пер¬
воначальное название p51nox) [387, 807]; субъединицы ко-локализованы с белком Noxl и,
очевидно, обеспечивают регуляцию и поддержку его супероксид-генерирующей актив¬
ности. Хотя гомологичность аминокислотных последовательностей Noxol и p47phox не¬
велика (27 % идентичности), тем не менее Noxol содержит все необходимые домены.
45
обеспечивающие специфические функции фагоцитарного аналога [387, 596] (рис. 13):
N-концевой домен РХ, участвующий во взаимодействии с фосфолипидами мембраны;
тандем из двух БНЗ-доменов, обеспечивающий связывание с флавоцитохромом;
С-концевой полипролиновый мотив, с помощью которого белок связывается с доменами
SH3. Исключением является характерный для p47phox поликатионный самоингибирую-
щий участок, по которому осуществляется фосфорилирование субъединицы при актива¬
ции и самосборке фагоцитарного ферментного комплекса - этот фрагмент не входит в
состав Noxol; таким образом, Noxol конститутивно активна и её БНЗ-домены всегда
доступны для связывания с каталитическим компонентом Noxl, что согласуется с кон¬
ститутивной природой НАД(Ф)Н-оксидаз на основе Noxl [956].
р47
phox
Noxol
phox
р67
Noxal
,
ЩЩ SH3B —
Rac Noxl
Рис. 13. Структура регуляторных субъединиц НАД(Ф)Н-оксидазы немиелоидных клеток в срав¬
нении с p47phox и p67phox. Участки взаимодействия субъединиц указаны стрелками. Р - по-
липролиновые мотивы, Щ - «домен активации»
Noxal также обнаруживается главным образом в эпителиоцитах толстого кишечника,
однако, в отличие от Noxol, имеет более широкое распространение в организме [969].
По аминокислотной последовательности белок на 28 % идентичен цитозольному компо¬
ненту p67phox и содержит практически все аналогичные функционально значимые участ¬
ки: четыре N-концевых мотива TPR, с которыми связывается субъединица Racl; «домен
активации», отвечающий за взаимодействие с флавоцитохромом; домен РВ1 и один С-
концевой фрагмент SH3, способный связываться с компонентами Noxol и p47phox [142,
386, 969]. Совместно с каталитической субъединицей Noxl, белками p22phox и Rac ком¬
поненты Noxol и Noxal, очевидно, представляют собой характерный для толстого ки¬
шечника супероксид-генерирующий комплекс, аналогичный фагоцитарной НАДФН-
46
оксидазе как по составу, так по защитной антимикробной функции [387], при этом хотя
и существует некоторая взаимозаменяемость субъединиц (p47phox и p67phox способны
усиливать спонтанную и ФМА-стимулированную генерацию О \ субъединицей Noxl в
клеточных системах in vitro), наиболее активно ферментный комплекс на основе Noxl
синтезирует супероксид-анион при участии Noxol и Noxal [142, 545, 969]. При этом
вполне вероятно, что цитоплазматические белки Noxol и Noxal участвуют в регуляции
и активации супероксид-генерирующей активности и других белков-членов семейства
Nox/Duox, поскольку экспрессируются не только в толстом кишечнике, но и в других
тканях, органах и клетках - в щитовидной железе, слюнных железах, почках, поджелу¬
дочной железе, эндотелиоцитах, гладкомышечных клетках [386, 969].
В настоящее время вопрос структурной организации НАД(Ф)Н-оксидазных комплек¬
сов различной локализации интенсивно изучается, однако уже сегодня можно сказать,
что НАД(Ф)Н-оксидаза - нечто вроде детского конструктора, где сходные детали
(функционально гомологичные субъединицы) в принципе взаимозаменяемы, и вариа¬
бельность их компоновки позволяют Природе использовать получившиеся разнообраз¬
ные конструкции в разных целях. Так, даже в клетках одного типа в зависимости от их
локализации в организме выявляется разный спектр этих «конструкций»: например, если
эндотелиоциты аорты содержат Noxl лишь в следовых количествах, то в эндотелиоци¬
тах церебральных артерий данного белка на порядок больше, при этом клетки содержат
также изоформы Nox2 и Nox4. Более того, изоформы по-разному распределены: Noxl
располагается преимущественно в кавеолах, Nox2 - в перинуклеарной области, Nox4 - в
местах адгезии [100]. Недавно на культуре клеток яичника китайского хомяка СНО по¬
казано, что «организаторы» p47phox и Noxol усиливают генерацию супероксид-аниона
компонентом Nox3, при этом р47р1юх-зависимое увеличение ещё больше возрастает в
присутствии «активаторов» p67phox и Noxal, в то время как Noxol-зависимое - снижает¬
ся, то есть «активаторы» могут регулировать активность Nox3 позитивно или негативно
в зависимости от вида входящего в НАД(Ф)Н-оксидазный комплекс «организатора»
[1000].
Если для субъединиц gp91phox, p47phox и p67phox выявлены гомологи, то субъединица
p22phox, по-видимому, является неизменным критическим элементом, определяющим
продукцию О 2 [1004]. Образование О ~2 эндотелиоцитами и гладкомышечными клетка¬
ми сосудов приводит к инактивации NO-радикалов и нарушению тонуса сосудов, что
может являться причиной развития сердечно-сосудистых патологий; при этом так как в
нефагоцитирующих клетках сосудов субъединица p22phox - критический элемент актива¬
ции НАД(Ф)Н-оксидазы и продукции О 2 , то предпринимаются попытки связать поли¬
морфизм гена p22phox с определёнными заболеваниями.
Наличие НАДФН-оксидазных систем в разных типах клеток поднимает интересный
вопрос их эволюционного происхождения: данные мембрансвязанные системы переноса
электронов на молекулярный кислород появились либо как защитный механизм, кото¬
рый трансформировался в регуляторный, либо как регуляторный, который в последую¬
щем стал использоваться для неспецифической защиты. Интересным примером пере¬
ключения функции супероксидгенерирующего ферментного комплекса с сигнальной на
цитотоксическую (протективную) может служить работа итальянских учёных [780], вы¬
явивших в гемопоэтических клетках человека фагоцитарную субъединицу Nox2, функ¬
ция которой не связана с защитой хозяина, поскольку она обладала конститутивной ак¬
тивностью (способностью к постоянной генерации небольших количеств О^) и не сти¬
47
мулировалась стандартными индукторами дыхательного взрыва (ФМА, арахидонат, бак¬
териальный липополисахарид). Авторы предполагают, что в недифференцированных
гемопоэтических клетках-предшественниках Nox2 служит в качестве датчика кислорода
и выполняет регуляторную роль, участвуя в реализации программы пролифера¬
ции/ дифференцировки и контролируя митохондриогенез, когда же клетка получает ком-
митирующий сигнал к дифференцировке, в ходе созревания она либо теряет субъедини¬
цу (будущие эритроциты), либо приобретает дополнительные вспомогательные компо¬
ненты, благодаря которым Nox2 превращается в зрелых фагоцитах в полноценный
НАДФН-оксидазный комплекс, осуществляющий антимикробную и цитотоксическую
функции.
Ксантиноксидоредуктаза
Другим важным ферментативным источником О j и Н202 является ксантиноксидоре¬
дуктаза, впервые обнаруженная в коровьем молоке более 100 лет назад [882]. У млеко¬
питающих фермент в нормальных условиях находится преимущественно в ксантинде-
гидрогеназной форме (КФ 1.17.1.4, систематическое название «ксантин: НА Д+-
оксидоредуктаза») и может обратимо или необратимо переходить в ксантиноксидазу
(КФ 1.17.3.2, систематическое название «ксантин:кислород-оксидоредуктаза»), в резуль¬
тате соответственно образования дисульфидных связей цистеиновых остатков Cys535 и
Cys992 (возможно, с участием сульфгидрильных оксидаз [253]) [821] или ограниченного
протеолиза [753, 920] с вовлечением кальций-зависимых протеаз [942]; интересно, что у
птиц фермент представлен только дегидрогеназной формой [461]. При ишемии органов
наблюдается быстрая (в течение нескольких минут) трансформация ксантиндегидроге-
назы в ксантиноксидазу [677], и в этот процесс могут вовлекаться АКМ [779]. Такой же
быстрый переход фермента в оксидазную форму наблюдается при гомогенизации тка¬
ней, что существенно затрудняет определение истинного соотношения разных изоформ
фермента in vivo.
Рис. 14. Взаимопревращения изоформ ксантиноксидоредуктазы
Основная физиологическая функция фермента - участие в катаболизме пуринов; при
этом ксантиндегидрогеназная форма в качестве акцептора электронов использует глав¬
ным образом НАД+, оксидазная же - молекулярный кислород (рис. 15).
48
АТФ
ГТФ
АДФ
ГДФ
АМФ
Аденозин
Инозин
ГМФ
НАД* Ксантин-
И20 дегидро- НАДН
НАД+ Ксантин-
Н20 дегидро- НАДН
N / Ксантин- \ Ксантин- ч
02 оксидаза Q-
Г ипоксантин
Н90
Н90
2^2
J2 w2
н20 н90
02 оксидаза Q-
2^2 Мочевая кислота
Рис. 15. Схема катаболизма пуринов и катализируемых ксантиноксидоредуктазой реакций
С помощью клонирования ДНК проведён аминокислотный анализ (около 1330 ами¬
нокислот) ферментов, выделенных из печени человека, крысы, мыши, цыпленка, а также
из дрозофилы; они оказались гомологичными на 90 % [250]. Ген, кодирующий ксанти-
ноксидазу, локализован в 22 хромосоме человека (участок 2р22) [1086] и в 17 хромосоме
мыши [232] и содержит 36 экзонов.
Базальная экспрессия ксантиноксидоредуктазы человека низка (особенно по сравне¬
нию с другими млекопитающими), однако транскрипция фермента существенно усили¬
вается под действием цитокинов (интерферону, интерлейкин-1, интерлейкин-6, ФНО-а),
гормонов (дексаметазон, кортизол, пролактин), липополисахарида, гипоксии; в качестве
негативного регулятора выступает гипероксия [167]. Изменение парциального давления
кислорода действует и на посттранскрипционнем уровне: активность ксантиноксидоре¬
дуктазы эндотелиоцитов аорты быка в условиях гипоксии повышалась в 2 раза без изме¬
нения экспрессии мРНК в течение 24 ч [789] (аналогичный эффект снижения р02 на¬
блюдался и в фибробластах [980]), а при гипероксии активность фермента падала быст¬
рее, чем скорость его синтеза de novo [980]. Предполагается, что уменьшение
концентрации кислорода способствует фосфорилированию молекулы ксантиноксидоре¬
дуктазы, в результате чего её ферментативная активность возрастает [167].
Структурно ксантиноксидоредуктаза представляет собой гомодимер; каждая субъе¬
диница имеет молекулярную массу около 150 кДа и содержит 3 домена, связанных со
специфическими кофакторами (рис. 16). N-концевой домен (аминокислоты 1-165) со¬
стоит из двух субдоменов, в каждый из которых входит по 1 железосерному центру, ко¬
ординационно связанному с 4 остатками цистеина; промежуточный домен (аминокисло¬
ты 226-531) содержит глубокий связывающий карман для ФАД, располагающий флави-
новое кольцо в тесной близости к Fe2-S2-центру; С-концевой домен (аминокислоты 590-
1332) связан с молибденовым кофактором [167]. Ограниченный протеолиз ксантинокси-
49
доредуктазы трипсином приводит к образованию трёх фрагментов массой 20, 40 и 85
кДа. Железосерные центры находятся в низкомолекулярном фрагменте 20 кДа, ФАД -
во фрагменте 40 кДа, атом молибдена - в высокомолекулярном фрагменте 85 к Да [114];
все три фрагмента находятся в тесной взаимосвязи и распадаются только в условиях де¬
натурации [250]. Молибденовый кофактор представляет собой органическое производ¬
ное птерина (молибдоптерин), содержащее 1 атом молибдена, пентакоординированный
двумя дитиоленовыми атомами серы, ещё одним атомом серы и двумя атомами кисло¬
рода [461] (рис. 17).
Рис. 16. Схематическое изображение структуры ксантиноксидоредуктазы и транспорта электро¬
нов в ходе катализируемых ею реакций
Рис. 17. Структура молибденового кофак¬
тора ксантиноксидазы [461]
Ксантин и гипоксантин окисляются на молибденовом фрагменте, где Mo(VI) восста¬
навливается до Mo(IV); затем электроны через железосерные центры фермента перено¬
сятся на ФАД, а с ФАД-содержащего участка - на НАД+ или молекулярный кислород
(рис. 16) [461].
В ранних работах обсуждался вопрос об идентичности ксантиноксидазы и НАДФН-
оксидазы фагоцитов [87], в настоящее время строго установлено, что это разные фер¬
менты.
У разных видов животных содержание ксантиноксидоредуктазы значительно варьи¬
рует: так, в тканях человека и кролика её гораздо меньше, чем в тканях крыс и собак
[677, 920]. Исследование содержания фермента в разных клетках и тканях показало, что
у животных (крысы) в наибольших концентрациях он обнаруживается в гепатоцитах,
эпителиальных и эндотелиальных клетках [576]. Данные о содержании ксантиноксидо¬
редуктазы в тканях и органах человека противоречивы, однако в основном сводятся к
50
тому, что в наибольших количествах фермент представлен в клетках печени и тонкого
кишечника [709, 795], в то время как в мозге, сердце, лёгких, скелетных мышцах, почках
его уровень крайне низок [461, 878], что противоречит предполагаемой роли ксантинок-
сидазы в постишемическом (реперфузионном) повреждении этих органов и тканей (см.
Главу 3). Такое расхождение можно объяснить существованием в микрососудах некото¬
рых тканей отдельных субпопуляций эндотелиоцитов, экспрессирующих очень высокий
уровень активности фермента [795]; при гомогенизации больших фрагментов органов
ксантиноксидоредуктаза этих количественно малых субпопуляций «отвечает» за общее
содержание фермента. Кроме того, недавно обнаружено, что ксантиноксидоредуктаза
локализована не только в цитоплазме, но и на внешней поверхности плазмалеммы эндо¬
телиоцитов [1020], а также что при ишемии/реперфузии фермент может выделяться из
печени и кишечника в системную циркуляцию [970] и связываться с расположенными
на поверхности эндотелиальных клеток гликозаминогликанами [795].
Небольшие количества ксантиноксидоредуктазы обнаруживаются во внеклеточных
жидкостях - так, в сыворотке крови человека её активность составляет от 0 до 50 нмоль
мочевой кислоты / мин / л [1091], при этом практически вся она находится в оксидазной
форме в результате воздействия сывороточных протеаз [461]. Уровень внеклеточного
фермента существенно повышается при некоторых патологиях, особенно при заболева¬
ниях, связанных с повреждением печени - хронический гепатит, цирроз, обтуративная
желтуха; при вирусном гепатите, особенно в острой стадии, показано 1000-кратное уве¬
личение концентрации фермента в сыворотке крови [182, 461].
В оксидазной форме фермент в качестве акцептора электронов использует молеку¬
лярный кислород, в результате чего наблюдается образование О ~2 и Н202; при этом чем
выше р02, тем больше образуется Oj и меньше - Н202 [672] (в нормальных условиях
около 70 % 02 переходит в Н202 [587]). В то же время нельзя забывать, что в ксантинде-
гидрогеназной форме фермент также может восстанавливать кислород, хотя и менее
эффективно, чем в оксидазной: в отсутствие НАД+ и в присутствии ксантина его V^ и
Кт^ для 02 составляют соответственно 25 и 600 % от значений, характерных для ксан-
тиноксидазы [167, 862]. Более того, оба изоэнзима (оксидаза - в меньшей степени) про¬
являют НАДН-оксидазную активность: электроны с НАДН переносятся на ФАД (рис.
18), в результате последующего восстановления кислорода возникают О 2 и Н202 [461],
при этом НАДН-оксидазная активность дегидрогеназ ной изоформы может достигать
40 % от собственно ксантиндегидрогеназной [458]. В ксантиноксидазной реакции выяв¬
лено также образование радикала ОН*, который, как считают авторы, возникает в ре¬
зультате дальнейшего восстановления Н202 [587].
Активация ксантиноксидазы в эндотелиоцитах приводит к ингибированию NO-
радикалов, что усиливает адгезию циркулирующих фагоцитов и агрегацию тромбоци¬
тов; так как NO* регулирует тонус сосудов, то гиперпродукция супероксид-аниона мо¬
жет привести к возникновению системной гипертензии [721] - действительно, показано,
что внутривенное введение ингибиторов ксантиноксидазы (аллопуринола, аллоксантина,
деривата пиризалопиримидина) приводило к снижению кровяного давления у спонтанно
гипертензивных крыс [697]. В то же время недавно обнаружен парадоксальный факт:
оказалось, что при низком парциальном давлении кислорода ксантиноксидоредуктаза
может служить источником N0*, синтезируя его из нитратов и нитритов (как органиче¬
ских, так и неорганических) и используя в качестве источника электронов ксантин или
НАДН (рис. 18) [690, 1104], поэтому некоторые исследователи считают фермент важ¬
ным источником вазодилататора N0* в ишемизированной ткани. При этом необходимо
51
учитывать, что в результате взаимодействия двух продуктов ферментативной активно¬
сти ксантиноксидоредуктазы, супероксид-аниона и оксида азота, образуется высокоре¬
акционный пероксинитрит, в чём вновь проявляется двойственность функций фермента.
НАД+ Мочевая кислота
Рис. 18. Схема синтеза ксантиноксидоредуктазой оксида азота и пероксинитрита [461]
Считается, что генерация АКМ ксантиноксидазой необходима для метаболизма же¬
леза [509, 576], регуляции тонуса сосудов [610, 857], клеточной пролиферации [576].
Особое значение придаётся роли фермента в обеспечении врождённого иммунитета. В
пользу барьерной, антимикробной роли ксантиноксидоредуктазы свидетельствует, в
частности, её локализация - фермент преимущественно экспрессируется в эпителиаль¬
ных клетках, особенно в базальном и апикальном слоях кишечника, на люминалыюё
поверхности эпителиоцитов желчных протоков, в гепатоцитах [460]; в эпителиальных
слоях желудочно-кишечного тракта крыс гистохимически выявляются частично разру¬
шенные бактерии, окружённые молекулами ксантиноксидазы [1014].
Для новорожденных дополнительным источником фермента, обеспечивающего ан¬
тимикробную защиту, служит молоко матери [2, 947]. Ксантиноксидоредуктаза пред¬
ставляет собой главный белковый компонент мембран, которые окружают капельки жи¬
ра свежевыработанного молока [662]; будучи производным соответствующих апикаль¬
ных мембран секреторных желез, они несут те же антигены, что и эпителиоциты.
Поскольку для патогенных кишечных бактерий характерно сродство с антигенами мем¬
бран эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта, они столь же эффективно свя¬
зываются и с аналогичными антигенами мембран жировых глобул молока, тем самым
вступая в тесный контакт с ксантиноксидоредуктазой [460]; усилению контакта способ¬
ствует высокая аффинность фермента к кислым полисахаридам, присутствующим в кле¬
точных стенках многих бактерий [92]. Интересно, что активность ксантиноксидазы
грудного молока у женщин резко возрастает в период лактации, достигая максимума
(50-кратное увеличение) в первые 15 дней после родов и затем снижаясь до базального
уровня к концу первого месяца. При этом содержание белка фермента изменяется незна¬
чительно, что свидетельствует о его посттрансляционной регуляции [201], которая, в
частности, может осуществляться путём внедрения молибденового кофактора. Так, в
ксантиноксидоредуктазе молока нелактирующих женщин менее 5 % сайтов связывания
молибдоптерина заняты кофактором [403]; для коз и овец в периоды, не связанные с
лактацией первых послеродовых недель, также характерна взаимосвязь низкой активно-
52
сти фермента молока с «запустением» молибденовых сайтов - занятость соответственно
9 и 18 % от теоретически возможной [460]. В пользу роли фермента в обеспечении вро¬
ждённого иммунитета свидетельствуют эксперименты, выполненные на нокаутирован¬
ных по гену ксантиноксидоредуктазы мышах. Гомозиготные (-/-) животные погибали в
первые 6 недель после рождения; гетерозиготы (+/-) выживали, имели нормальную фер¬
тильность и производили на свет полноценных мышат, которые, однако, погибали от
голода вследствие нарушений лактации родительниц [1031].
По-видимому, ксантиноксидаза участвует в защите организма при вирусных инфек¬
циях. Так, у мышей, инфицированных вирусом гриппа, наблюдалось значительное (в
сотни раз) усиление активности ксантиноксидазы в лёгких [46]. Продукция 02 и Н2О2
может оказаться столь мощной, что способна вызывать патологию, в результате чего
животные погибают от пневмонии через 12 дней после инфицирования, при этом титры
вируса в лёгких не определяются уже на 10 день. Введение аденозина (предшественник
ксантина) снижало, а аллопуринол и СОД повышали выживаемость животных. Анало¬
гичные результаты получены при инфицировании мышей цитомегаловирусом. Одним из
индукторов образования 02 при вирусных инфекциях выступает а-интерферон, кото¬
рый стимулирует транскрипцию ксантин дегидрогеназы, в последующем переходящей в
оксидазную форму. В то же время необходимо помнить, что ксантиноксидоредуктаза -
единственный метаболический источник мочевой кислоты, важного антиоксиданта вне¬
клеточных жидкостей (см. Главу 3), и повышение её активности при патологических
состояниях может играть двойственную роль. Так, более чем 20-кратное увеличение
содержания фермента в мозге больных бактериальным менингитом позволило авторам
работы [247] предположить, что присутствие и индуцибельность эндотелиальной ксан¬
тиноксидоредуктазы защищает эндотелий сосудов от окислительного повреждения при
воспалении.
Показано, что 02, образующийся в ксантиноксидазной реакции, ингибирует Са2+-
АТФазу саркоплазматического ретикулума гладкомышечных клеток сосудов, угнетая
тем самым транспорт Са2+, что является одной из причин повреждения сосудов в раз¬
личных патологических ситуациях [430, 963]. Кроме того, 02 служит предшественни¬
ком других форм АКМ, в частности Н202 и ОН*, которые обладают более выраженным
цитотоксическим действием. Поэтому оправдан интерес исследователей к разработке
специфических ингибиторов ксантиноксидазы; в качестве таких ингибиторов широко
применяются аллопуринол или его долгоживущий метаболит оксипуринол [934], а так¬
же альдегид птерина и фолиевая кислота [624].
Образование АКМ в митохондриях
У большинства эукариотических организмов аэробный синтез энергии осуществля¬
ется в митохондриях - специализированных сложно организованных внутриклеточных
органеллах, имеющих двойную мембрану и внутримембранное пространство (матрикс).
На сморщенной (инвагинированной) внутренней мембране локализована группа фер¬
ментов и белков, образующих митохондриальную дыхательную цепь и осуществляющих
транспорт электронов от доноров-кофакторов (НАДН и ФАДН2) к молекулярному ки¬
слороду и образующих АТФ. Подавляющее большинство современных представлений о
механизме работы дыхательной цепи основываются на хемиосмотической гипотезе Пи¬
тера Митчела, согласно которой в процессе дыхания осуществляется направленный пе¬
ренос протонов из матрикса в межмембранное пространство, а разделительная внутрен¬
53
няя мембрана препятствует восстановлению равновесия. Осмотическая энергия, накоп¬
ленная в виде разности концентраций протонов, расходуется на химическую работу -
синтез АТФ. Помимо основной функции образования АТФ, митохондрии участвуют в
синтезе стероидов в коре надпочечников, яичниках, яичках и плаценте, отвечают за про¬
цесс теплопродукции в клетках бурого жира, участвуют в регуляции Са2+ гомеостаза,
играют важную роль в развитии индуцированного разными факторами апоптоза.
По форме и размерам митохондрии напоминают бактерии, они содержат собствен¬
ную ДНК и мало холестерина, что послужило основой концепции, согласно которой
митохондрии появились более миллиарда лет назад в результате симбиоза эукариотиче¬
ской и прокариотической клеток. При этом внутренняя мембрана митохондрий была
сформирована из мембраны поглощенного прокариота, а внешняя - из цитоплазматиче¬
ской мембраны эукариота «хозяина», потому они имеют разное строение и состав [922].
Предполагается, что первоначальной главной функцией митохондрий являлась защита
клеток от токсического действия молекулярного кислорода. Действительно, митохонд¬
риальная цитохромоксидаза имеет высокое сродство к 02, в результате чего внутрикле¬
точная концентрация кислорода в большинстве животных клеток значительно ниже его
внеклеточного содержания [70]. В процессе эволюции с увеличением содержания моле¬
кулярного кислорода в окружающей среде доминирующей функцией митохондрий в
аэробных клетках стала энергетическая. Количество митохондрий в разных клетках на¬
ходится в пределах от нескольких штук до тысяч. Наибольшее их количество в пересчё¬
те на грамм ткани млекопитающих выявляется в миокарде, тканях мозга, мышцах, пече¬
ни.
Образование О ~2, который служит предшественником Н202, в мембранах митохонд¬
рий было впервые показано Г. Лошен с соавторами в 1974 году [639]. В нормальных
условиях при окислительном фосфорилировании в митохондриях менее 5 % молекуляр¬
ного кислорода преобразуется в АКМ [931]: так, скорости поглощения 02 и образования
Oj в митохондриях интактной печени крысы равны соответственно 10,0 ± 0,49 и 0,20 ±
0,02 нмоль/мин на 1 мг белка [11] (за день одна митохондрия продуцирует около 3 х 107
супероксидных анион-радикалов [838]); в митохондриях мозга крысы скорости погло¬
щения 02 и образования Н202 составляют 10,2 ± 0,8 и 0,20 ± 0,01 нмоль/мин на 1 мг бел¬
ка [94]. В клетках миокарда, гепатоцитах и нейронах головного мозга человека митохон¬
дрии являются главными эндогенными продуцентами О 2 и Н202. В физиологических
условиях в митохондриях О 2 и Н202 метаболизируются марганцевой изоформой СОД и
глутатионпероксидазой, в результате их концентрации сдерживаются на низких уров¬
нях: около 10 11 М для О 2 и 10'9 М для Н202 [368, 1095]. Генерация АКМ в митохондри¬
ях может существенно возрастать при нарушении переноса электронов: под действием
аллоксана, менадиона, метилфенилпиридина, в результате повышения содержания Са2+
[342], при,ишемии/реперфузии [6, 45, 1042], при старении организма [838, 929]. В мито¬
хондриях из бычьих эндотелиоцитов продукция Oj в условиях активного синтеза АТФ
(состояние 3) была в 4 раза ниже по сравнению с состоянием 4, когда синтез АТФ отсут¬
ствовал [351]. Скорости образования Oj и Н202 митохондриями разных видов насеко¬
мых [343, 930], птиц [923] и млекопитающих (мышь, крыса, морская свинка, кролик,
свинья, корова) [582, 602, 931] обратно пропорциональны средней продолжительности
жизни их представителей. Так как митохондрии в той или иной степени представлены во
всех клетках млекопитающих и являются главным потребителем кислорода, то можно
сделать оценку продукции Oj в организме человека (табл. 6).
54
Сколько О 2 образуется в организме человека [440]
Таблица 6
Взрослый человек в состоянии покоя поглощает 3,5 мл 02/кг в минуту; при средней массе
тела 70 кг это составляет 352,8 л в день, или 14,7 моль в день. Если 1 % поглощённого 02
переходит в О ~2 > это составляет 0,147 моль в день, или 53,66 молей в год, или 1,72 кг в год.
Необходимо отметить, что существуют методические трудности точного измерения
генерации АКМ в митохондриях, которые связаны с необходимостью сохранения цело¬
стности структуры органелл при выделении [722]. Кроме того, митохондрии из разных
органов существенно отличаются между собой как по составу, так и по активности элек-
тронпереносящих структур, а также содержанию антиоксидантов [955]; в частности, вГ
митохондриях печени крыс активности комплексов I и III в 10 и 6 раз ниже по сравне¬
нию с их активностью в митохондриях из сердца и мышц [951]. Как правило, экспери¬
ментальные условия в работах с выделенными митохондриями существенно отличаются
от условий нахождения этих органелл в клетках in vivo, поэтому переносить результаты
экспериментальных исследований на организм не совсем правильно [735]. Все это при- ^
водит к большому различию как научных результатов, так и научных взглядов на дан¬
ный вопрос: некоторые исследователи полагают, что в нормальных условиях функцио¬
нирования клетки АКМ в митохондриях не образуются или образуются в очень малых
количествах (0,15 % потребляемого кислорода [951]), другие же считают митохондрии
главным источником внутриклеточной генерации Oj и оценивают его продукцию в 4-
5 % поглощаемого кислорода [391, 1095]. В любом случае ни один из исследователей не '
отрицает возможности образования значительных количеств АКМ в митохондриях при
патологических состояниях, это подтверждают экспериментальные исследования дейст¬
вия ингибиторов дыхания на выделенные митохондрии [391].
Как отмечалось выше, продукция О ~2 митохондриями в значительной степени опре¬
деляется тканевой и видовой принадлежностью. Применение различных ингибиторов и
субстратов окисления позволяют идентифицировать .два наиболее эффективных участка
наработки АКМ в митохондриях: комплекс I (НАДН-дегидрогеназа, КФ 1.6.5.3, систе¬
матическое название «НАДН:убихинол-оксидоредуктаза») и комплекс III (убихинол-
цитохром с-редуктаза, КФ 1.10.2.2, систематическое название «убихинол: феррицито-
хром с-оксидоредуктаза») электронтранспортной цепи [194, 236, 998] (рис. 19). ^
Комплекс I
Убихинон—► ^ —► с—►
Комплекс Ш
Комплекс IV
2 Си
2 гема
3 гема
Рис. 19. Электронтранспортная цепь митохондрий
55
Транспорт электронов от комплексов I и II на цитохром с осуществляется через цикл
убихинона или коэнзима Q (CoQ), существование которого в качестве протонтранспорт-
ного механизма было предложено в 1975 году Питером Митчелом [694]. В основе функ¬
ционирования такого цикла лежит способность убихинона окисляться и восстанавли¬
ваться (CoQH2 CoQ) с высвобождением или поглощением двух протонов и электро¬
нов. На внутренней мембране митохондрий со стороны матрикса CoQ восстанавливается
до CoQH2, мигрирует на другую сторону мембраны и выводит протоны в межмембран-
ное пространство, а электроны поступают в электронтранспортную цепь на цитохромы
С\ и с (рис. 20). Так как одноэлектронное окисление CoQH2 или восстановление CoQ со¬
провождается образованием реакционных убисемихинонных радикалов (CoQH*), то бы¬
ло сделано предположение, что при окислении CoQH2 один электрон поступает на цито¬
хромы С\ и с, а другой - на цитохромы Ь566 и 6562, которые переносят его для восстанов¬
ления CoQ и CoQH* [815]. Таким образом, наличие цитохромов b снижает содержание в
мембране реакционных О^Н*-радикалов. Окисляясь и восстанавливаясь в процессе
транспорта электронов, убихинон может восстанавливать молекулярный кислород с об¬
разованием О j:
CoQH2 + 02 > CoQH* + Н+ + О 2
CoQH* + 02 > CoQ + Н+ + О 2.
Матрикс Внутренняя мембрана Межмембранное
пространство
Рис. 20. Цикл убихинона во внутренней мембране митохондрий
При этом в восстановленном состоянии убихинон может ингибировать супероксид-
ный анион-радикал, восстанавливая его до Н202, также как и другие органические ради¬
калы:
20 2 + CoQH2 ) Н202 + 02 + CoQ + 2е
2ROO* + CoQH2 э 2ROOH + CoQ.
56
Таким образом, в митохондриях коэнзим Q является как основным прооксидантом, \
так и главным антиоксидантом [170, 392]. Более того, показано, что О 2 может служить 1
донором электронов в дыхательной цепи митохондрий в нормальных условиях in vivo,
восстанавливая CoQ, цитохром с и комплекс IV переноса электронов [646]. Анализ со¬
держания убихинона и продукции О 2 митохондриями животных разных видов (мышь,
крыса, кролик, свинья, бык) показал, что количество связанного с белком CoQ10 обратно
коррелирует с продукцией О ~2 [603]. Однако прямой корреляции между общим содер¬
жанием убихинона в митохондриях и образованием О 2 не выявляется. У млекопитаю¬
щих с низкой продолжительностью жизни отмечена прямая взаимосвязь между домини¬
рующей формой убихинона (CoQ9) и продукцией О^, однако у животных с высокой
продолжительностью жизни наблюдалась обратная корреляция между содержанием
C0Q10 и скоростью генерации О 2 [602]. С возрастом во многих тканях животных содер—
жание CoQ9 и C0Q10 падает, и введение экзогенного убихинона оказывает защитное дей¬
ствие на митохондрии [488]. Ежедневное введение крысам per os солюбилизированной
формы убихинона CoQi0 (10 мг на кг массы тела) в течение 6 недель повышало его со¬
держание в миокарде на 63 %, при этом синтез О 2 митохондриями в присутствии сук-
цината и антимицина А был снижен в 4 раза [43]. '
Комплекс I дыхательной цепи является первым звеном окислительного фосфорили¬
рования в митохондриях, у млекопитающих он включает 43 полипептида общей моле¬
кулярной массой около 900 кДа, семь белков комплекса кодируются митохондриальной
ДНК. В состав комплекса НАДН-дегидрогеназы входят два флавиновых мононуклеоти¬
да, семь железо-серных кластеров и несколько белков, связывающих CoQ. Некоторые
исследователи считают, что в нормальных условиях комплекс I электронтранспортной
цепи является главным источником образования О 2 в митохондриях нейронов головно¬
го мозга [997, 393]. В основе такого мнения лежит тот факт, что продукция О 2 макси¬
мальна при окислении сукцината, являющегося субстратом для II комплекса цепи пере¬
носа, однако введение рртенона (ингибитор комплекса I) снижает продукцию суперок-
сид-аниона. Этот факт объясняется наличием обратного транспорта электронов от
сукцината на НАД+ [194, 595]. В субмитохондриальных частицах из бычьего сердца с
укороченной в результате экстракции CoQ цепью переноса электронов наблюдалась по¬
вышенная продукция О 2 [393] Ответственными элементами за восстановление 02 в со¬
ставе комплекса I могут быть флавины, сорбирующие атомы водорода с НАДН, железо¬
серные центры (N1 - N5) или участки связывания убихинона [194]. Применение специ- /
фических ингибиторов позволило идентифицировать Fe-S кластеры (Nla и N2) как уча¬
стки связывания и восстановления 02 [393, 589]. Восстановление кислорода на комплек¬
се I цепи переноса электронов в наибольшей степени определяется градиентом pH на
внутренней мембране и в меньшей степени - мембранным потенциалом [595]. Следует
также отметить, что образующийся на комплексе I супероксид-анион мигрирует в мат¬
рикс и область внутренней мембраны митохондрий, в то время как возникающий в цик¬
ле убихинона О 2 выделяется преимущественно в межмембранное пространство и цито¬
плазму [450,951]. Г
В отношении участков дыхательной цепи митохондрий, ответственных за образова¬
ние О 2 и Н202, сегодня сложилась достаточно парадоксальная ситуация. Восстановле¬
ние 02 с образованием О 2 показано на разных участках комплекса I дыхательной цепи
[393, 589], комплекса II [618] и комплекса III [450, 815], однако на комплексе IV, где
происходит связывание молекулярного кислорода с его последующим восстановлением
57
до Н20, продукции АКМ не наблюдается [997]. Это не согласуется с приведённым нами
ранее утверждением, что связывающий 02 активный центр любого фермента может яв¬
ляться источником образования продуктов неполного восстановления кислорода. Такая
несколько необычная ситуация, когда восстановленные эквиваленты комплексов I—III
дыхательной цепи могут взаимодействовать с молекулой 02 и переносить на нее один
или два электрона, а восстанавливающий 02 комплекс IV продуцирует только Н20, мо¬
жет быть объяснено высокой специфичностью и высоким сродством цитохромоксидазы
к молекулярному кислороду. Однако сегодня имеются достаточно убедительные свиде¬
тельства того, что помимо 02 акцепторами электронов могут выступать другие молеку¬
лы, в частности оксиды азота [64]. Кроме того, у цветочных растений, способных к теп¬
лопродукции, выявлена необычная цианид-резистентная форма цитохромоксидазы, что
свидетельствует о структурном разнообразии фермента, в том числе и комплекса IV. Это
позволяет надеяться, что в скором времени терминальный комплекс IV дыхательной
цепи также будет рассматриваться как один из участников продукции АКМ в митохонд¬
риях.
В настоящее время нет единого мнения относительно участия и вклада отдельных
компонентов митохондриальных цепей переноса электронов в продукцию Oj и Н202,
также как не ясны механизмы их инактивации. Интересен вопрос участия в этих процес¬
сах цитохрома с, так как он не только является переносчиком электронов, но и эффек¬
тивно окисляет О j (k = 107 M'V1), при этом молекулярный кислород 02 возвращается в
дыхательную цепь, а электрон передается на терминальный участок цитохромоксидазы
[997, 1085]. Цитохром с также способен восстанавливать Н202, а в митохондриях из
дрожжей даже присутствует специальный фермент - цитохром с-пероксидаза, которая
катализирует восстановление Н202 феррицитохромом с [1106]. Поэтому в митохондриях
цитохром с выступает в роли антиоксиданта и регулятора продукции АКМ. Образование
О 2 и Н202 дефицитными по цитохрому с митохондриями было в 7-8 раз выше такового
у нормальных митохондрий или полученных после реконструкции полноценной дыха¬
тельной цепи введением экзогенного цитохрома с [1106]. Анализ усиления продукции
Н202 митохондриями сердца и мозга крыс в результате удаления цитохрома с показыва¬
ет, что ответственным за это усиление является комплекс I дыхательной цепи, а точнее
железо-серный центр Nla [589]. При действии индуцирующих апоптоз факторов часто
наблюдается открытие пор на внешней мембране митохондрий и высвобождение цито¬
хрома с, что переводит компоненты комплексов I, II и III в восстановленное состояние,
повышает продукцию О~2, одновременно снижается его ингибирование [224]. Однако
усиление продукции и индукция апоптоза могут наблюдаться и без высвобождения
цитохрома с [855].
Помимо убихинона в поддержании концентрации OJ в митохондриях на достаточно
низком уровне ~Ю'10 М важная роль принадлежит специфической Mn-СОД, содержание
которой в матриксе составляет около 0,3 х 105 М [221]. За счёт высокой концентрации
ионов Н+, выводимых из матрикса, в межмембранном пространстве в митохондриях
также повышена скорость спонтанной дисмутации и выявляется некоторое количество
Cu,Zn-COfl [745] (см. далее раздел «Ферментативные антиоксиданты»). В субмитохонд-
риальных частицах с низким содержанием СОД определяемая хемилюминесцентным
методом продукция О ~г была в 10 раз выше, чем в исходных митохондриях, выделенных
из сердца крыс, что свидетельствует о важности ферментативной утилизации суперок-
сидного аниона [815]. В результате эффективной спонтанной и ферментативной дисму-
58
тации О 2 соотношение концентраций [О 2 ]/[Н202] в матриксе находится в пределах 1/25
±1/70 [221].
В отличие от микросом с высоким содержанием катал азы, в митохондриях количест¬
во этого ферментативного антиоксиданта невелико, а в митохондриях из мышечных кле¬
ток она вообще не выявляется [997]. Вместе с тем имеются сообщения, что повышенная
экспрессия каталазы в цитоплазме и митохондриях инсулин-продуцирующих клеток
(RINm5F) повышала их устойчивость к токсическому действию АКМ и провоспали-
тельных цитокинов (ИЛ-1р, ФНО-а и интерферона у) [435]. Для удаления гидропереки¬
сей липидов и Н202 в митохондриях служат глутатионпероксидазы (ГПО), в том числе и
ГПО гидроперекисей фосфолипидов [737]. Интересно отметить, что содержание Мп-
СОД и ГПО на мг белка в митохондриях печени у самок крыс было в 2 раза выше, чем у
самцов, в результате чего в митохондриях последних продукция Н202 была на 80 % вы¬
ше, а содержание окисленных оснований (8-оксо-2'-дезоксигуанозина) митохондриаль¬
ной ДНК - в 4 раза больше [187]. По-видимому, в защите митохондрий от Н202 и гидро¬
перекисей липидов ведущая роль принадлежит SH-содержащим соединениям глутатио-
ну, пероксиредоксинам 3 и 5, а также тиоредоксину 2, которые эволюционно являются
более древними элементами защиты по сравнению с ферментативными антиоксиданта¬
ми (СОД, каталаза). Фактор некроза опухолей усиливает образование О ~2 в митохондри¬
ях [601], что может лежать в основе снижения содержания и окисления внутриклеточно¬
го глутатиона в лимфоцитах при некоторых иммунодефицитных состояниях [126]. Важ¬
ная роль в защите митохондрий отводится аскорбиновой кислоте, которая не только
ингибирует радикалы, но и участвует в поддержании глутатиона в восстановленном со¬
стоянии [329]. —
Значительную роль в контроле окислительного фосфорилирования в митохондриях и
продукции разных форм АКМ играют оксид азота (N0*) и его метаболиты: нитрит
(N02) и нитрат (NO~), нитроксил (HNO), пероксщщщит (ONOCT). Эти соединения
образуются в клетках в результате работы семейства NO-синтаз и служат для внутри- и
межклеточной регуляции, а также микробицидного действия (см. далее «Оксид азота»).
Хотя основным местом локализации NO-синтаз является эн до плазматический ретику-
лум, фермент также выявляется в митохондриях, выделенных из клеток разных тканей.
Структурный анализ и генетическая принадлежность позволяют идентифицировать ми¬
тохондриальную NO-синтазу как фермент нейронального типа [464]. Действительно, у
мышей, нокаутированных по нейрональной NO-синтазе, в митохондриях из кардиомио-
цитов продукция N0* была значительно снижена [529]. Однако в других исследованиях
NO-синтаза митохондрий была отнесена к эндотелиальному типу, индутщбельному типу
или вообще не относилась ни к одному из известных типов [591, 1008]. Органеллы из
сердца мышей продуцировали NO* со скоростью 0,7-1,1 нмоль/мин/мг белка, что со¬
ставляло около 56 % всей клеточной продукции в кардиомиоцитах [1008]. В исследова¬
нии, проведённом на митохондриях из печени, мозга и почек крыс, скорости генерации
NO* составили 0,51, 0,45 и 0,42 нмоль/мин/мг белка соответственно [113]. С учётом фи¬
зиологических условий существования митохондрий в данных органах были получены
следующие оценки стационарных концентраций АКМ в матриксе: 20-39 нМ NO*, 0,17-
0,33 пМ О 2 и 0,6-2,2 нМ ONOO". В присутствии физиологических концентраций
L-аргинина (> 20 нМ) интактные органеллы, выделенные из печени крыс, митохондри¬
альные гомогенаты и субмитохондриальные частицы продуцировали NO* со скоростями
1,4, 4,9 и 7,1 нмоль/мин/мг белка соответственно [400]. Анализ продукции оксида азота в
59
гомогенатах и субмитохондриальных частицах позволил утверждать, что NO-синтаза
локализована преимущественно во внутренней мембране митохондрий. В условиях
ишемии или развития окислительного стресса в митохондриях наблюдается нефермен¬
тативное образование N0* в результате восстановления NO2 [64, 238].
- N0* не имеет заряда и является липофильным соединением, поэтому легко мигриру¬
ет внутрь мембран и может действовать на разные компоненты дыхательной цепи мито¬
хондрий. Главными мишенями такого действия активных форм азота являются много¬
численные железосерные центры компонентов комплекссГ17~"железосерные и гемовые
центры комплекса III, а также связывающие молекулярный кислород Cu-гемовые цен¬
тры комплекса IV [198, 203, 209]. Отмечается некоторая специфичность взаимодействия
активных форм азота с ферментами и компонентами дыхательной цепи; так, перокси-
нитрит способен необратимо инактивировать компоненты комплексов I и II, АТФазу,
аконитазу и Мп-СОД [813]. В состав комплекса I дыхательной цепи митохондрий в
клетках животных и человека входит 7 или 8 железосерных центров, которые могут
инактивироваться посредством связывания N0*. Длительная, более часа, экспозиция
макрофагальных клеток J774 с NO* приводила к обратимому ингибированию комплекса
1 цени переноса электронов, при этом низкомолекулярные тиолы и интенсивный свет
восстанавливали работу цитохромоксидазы [255]. Образующийся при взаимодействии
02 и N0* пероксинитрит также способен угнетать компоненты комплекса I. При ис¬
пользовании в качестве субстрата окисления малата/глутамата митохондрии из мозга и
печени крыс были высокочувствительны к действию 0N00" (1С50 ~ 70 мкМ),
50-процентное ингибирование в среде с сукцинатом достигалось при концентрациях
ONOO выше 500 мкМ [842] (при этом эффект ONOO- в отношении митохондрий из
! сердца крыс был гораздо менее выраженным). Так как действие NO* на выделенные ми¬
тохондрии не сопровождалось подавлением комплекса I, то было сделано предположе¬
ние, что в клетках N0* действует через образование нитрозотиолов или пероксинитрита
[189, 810, 842]. Вместе с тем в присутствии аскорбата ингибирующее действие ONOO-
на митохондрии может реализоваться через образование N0* [149]. Нитроксил доста¬
точно специфично угнетал комплекс II и в меньшей степени влиял на компоненты ком¬
плекса I, действие UNO может реализоваться через модификацию тиолов [912]. Сниже¬
ние концентрации N0* в митохондриях наблюдается при его взаимодействии с цитохро¬
мом с, что вызывает образование ONOCT и HNO, однако в определённых условиях
цитохромом с, наоборот, стимулирует образование N0* [238, 903]. Посредством инакти¬
вации аконитазы и компонентов комплексов I и II активные формы азота в определен¬
ных ситуациях могут снижать или усиливать продукцию О \ [231, 759].
В 1994 году три независимые группы исследователей показали, что NO-радикалы
быстро и обратимо ингибируют цитохром с-оксидазу посредством связыв;ания с медь-
гемовым центром терминального участка цепи переноса электронов [205, 254, 893]. При
физиологических концентрациях 02 (30 мкМ) 50-процентное ингибирование достига¬
лось при 60 нМ N0* [205]. В выделенных из разных тканей митохондриях молекулы NO*
эффективно взаимодействуют с восстановленными ионами Си+ и Fe2+ (гем а3 и Сив)
комплекса IV, связывающего молекулярный кислород [266]. Взаимодействие активных
форм азота с активным центром во многом определяется степенью восстановленности
компонентов дыхательной цепи, концентрацией 02, мембранным потенциалом и микро¬
окружением [198, 266, 879]. Анализ продукции и стационарных концентраций NO* и 02
в митохондриях из разных органов крыс позволил исследователям утверждать, что в
физиологических условиях от 16 до 25 % активности цитохром с-оксидазы подавляется
NO-радикалами [113]. Предполагается, что угнетение дыхательной цепи митохондрий
оксидом азота носит обратимый характер, однако при длительном действии высоких 1
концентраций NO* или его метаболитов (ONOCT, NO *, нитрозотиолы) ингибирование
становится необратимым [202, 231]. Так как в клетках митохондрии являются главными
акцепторами молекулярного кислорода, то обратимое супрессирование эндотелиальным
N0* связывания 02 цитохром с-оксидазой увеличивает расстояние диффузии кислорода
в ткани [198]. Однако стимуляция при сепсисе индуцибельной NO-синтазы, отличаю¬
щейся высокой продукцией N0*, может приводить к так называемой «цитопатической
гипоксии», которая характеризуется снижением поглощения 02 и синтеза АТФ, вызы¬
ваемых ингибированием дыхательной цепи митохондрий [352]. Связываясь с компонен¬
тами цитохром с-оксидазы, активные формы азота не только ингибируют и регулируют
работу дыхательной цепи митохондрий, но также могут выступать акцепторами элек¬
тронов, что имеет важное значение при ишемии в условиях нехватки 02 [64]. Посредст¬
вом регуляции работы дыхательной цепи митохондрий в клетках N0* может эффективно
влиять на развитие апоптоза или некроза при действии разных факторов [158, 159, 188.
204]. ,
Относительный вклад в клеточную продукцию О 2 как самих митохондрий, так и *
компонентов дыхательной цепи значительно отличается для разных органов. Предпола¬
гается, что комплекс III является основным продуцентом супероксид-аниона в митохон-
дриях из сердца и легких [997]; в митохондриях головного мозга, печени и скелетных
мышц ответственным за образование 02 является комплекс I [392, 951]. Сравнение раз¬
ных классов фагоцитирующих клеток (перитонеальные и альвеолярные макрофаги, мо¬
ноциты, гранулоциты) показывает, что процессы окислительного фосфорилирования
наиболее активны в альвеолярных макрофагах, в этих клетках митохондрии являются
главным источником супероксидного анион-радикала. Стимуляция альвеолярных мак¬
рофагов форболовыми эфирами, активирующими НАДФН-оксидазу и протеинкиназу С,
может приводить к парадоксальному результату: снижению хемилюминесценции с лю-
цигенином, которая в значительной степени зависит от митохондриальной продукции
О 2 [833]. Анализ действия на макрофаги специфических ингибиторов электронтранс-
портпбТГцепи митохондрий показал, что ингибиторы комплексов I и III ротенон и анти-
мицин А снижали продукцию 02, в то время как KCN, ингибитор комплекса IV, в низ¬
ких концентрациях (1-100 мкМ) усиливал продукцию супероксид-аниона и люцигенин-
усиленную хемилюминесценцию [832]. В выделенных митохондриях антимицин А, по¬
давляющий перенос электронов сЧГитохрома b на CoQ, усиливал генерацию 02 при
окислении сукцината, но при окислении пирувата с малатом - угнетал [630]. Дифениле-
ниодоний, который применяется в качестве специфического ингибитора НАДФН-
оксидазы, также снижает продукцию 02 и Н202 митохондриями, предположительно
посредством действия на НАДН-убихиноноксидоредуктазу [629].
Как эндогенный 02, образующийся в цепях переноса электронов, так и экзогенный,
возникающий в системе «ксантин - ксантиноксидаза», активируют разобщающие окис¬
ление и фосфорилирование белки (uncoupling proteins, UCP) [326]. Выявленные в на¬
стоящее время в митохондриях животных и человека разобщающие белки принадлежат
к семейству митохондриальных переносчиков, локализованных на внутренней мембране
органелл. UCP1 содержится преимущественно в митохондриях из бурого жира, UCP2
представлен во многих тканях и является основным в выделенных из почек митохондри-
61
ях, в скелетных мышцах доминирует UCP3. Кроме того, в митохондриях из головного
мозга обнаружены UCP4 и UCP5, а у птиц идентифицирован AvUCP. Основным предна¬
значением этих белков считается участие в терморегуляции, однако они могут выпол¬
нять в организме и другие функции [511]. Одной из таких функций может быть регуля¬
ция метаболического и энергетического баланса; в частности, белок UCP3, по-
видимому, контролирует вес тела животного, поскольку снижение его содержания со¬
провождается ожирением. Однако исследования, проведённые на нокаутированных по
UCP2 и UCP3 животных, показали, что у них не изменены терморегуляция и термогенез,
также как потребление энергии и вес тела [457]. Предполагается, что UCP2 и UCP3 слу-
/ жат для транспорта анионов гидроперекисей жирных кислот, при этом разобщение уси¬
ливается при увеличении содержания гидроперекисей, что в свою очередь снижает про¬
дукцию АКМ [405]. Открытый при изучении бурого жира млекопитающих UCP1, из¬
вестный также как термогенин, является «классическим» митохондриальным
разобщающим белком, специфичным для митохондрий жировой ткани, его активация
происходит при повышении уровня жирных кислот. Молекулярная масса термогенина у
исследованных видов животных и человека приблизительно равна 33 кДа, у человека в
состав UCP1 входит 305 аминокислот, у мыши - 306 аминокислот. Изучение структуры
UCP1 показало, что в его состав входят три траисмембранных домена, аналогичная
структура выявляется у других белков.
Активация UCP-белков ингибируется несущими положительно заряженную группу
антиоксидантами, синтезированными на основе убихинона CoQi0, а-токоферола или
Г а-фенил-Ы-дяре/я-бутилнитрона, а также хелаторами ионов железа [326, 714]. Действие
экзогенного продукта перекисного окисления липидов - 4-гидпоксиноненаля - на мито¬
хондрии также приводило к активации белков-разобщителей [325]. Это позволяет пред-
положить, что активация UCP осуществляется через индукцию процессов ПОЛ (рис. 21).
62
Белки, содержащие
железо-серные центры
(аконитаза,...)
Н202-
Матрикс
митохондрии
активация
процессов ПОЛ
алкенали
(4-гидроксиноненаль
\\\\\\\\\\\
Межмембранное пространство/
цитоплазма
ксантиноксидаза
ксантин
Рис. 21. Регуляция активности белков-разобщителей посредством активации процессов ПОЛ [714]
Таким образом, синтез 02 и Н202 в цепи переноса электронов посредством актива-1
ции UCP-белков позволяет снизить митохондриальный потенциал и тем самым умень¬
шить продукцию АКМ в условиях высокого содержания восстановителей. Однако про¬
блема не так проста, в частности, анализ уровня UCP1 и UCP2 в митохондриях из эндо-
телиоцитов быка не выявил взаимосвязи продукции 02 с экспрессией белков-
разобщителей [351]. Усиление продукции О ^ приводит к ингибированию ферментов,
содержащих железо-серные активные центры. К таким ферментам в первую очередь
относятся аконитаза, участвующая в цикле трикарбоновых кислот, а также НАДН-
^ дегидрогеназа (комплекс I). Ингибирование аконитазы супероксид-анионом и переки¬
сью водорода может быть обратимым посредством высвобождения а-атома Fe из кла¬
стера [4Fe - 4S]2+, инактивация фермента также может происходить за счёт диссоциации
комплекса аконитазы с мембранными белками; при длительном воздействии Н202 и 02
наблюдалась необратимая деградация фермента [214]. Высокая продукция АКМ может
вызывать повреждения митохондрий, индуцировать митоптоз, а также служить причи-
63
ной клеточного апоптоза [72]. Повреждения, которые накапливаются в митохондриях
мозга и мышц при действии АКМ, могут быть причиной развития возрастных патологий
[880]. Более того, высказывается предположение, что уровень продукции АКМ в мито¬
хондриях определяет темп жизни и задает стратегию эволюционного развития [71]. В
частности, одной из причин большей продолжительности жизни женщин по сравнению
с мужчинами является относительно низкий уровень Н202 и более высокое содержание
глутатиона, глутатионпероксидазы и Mn-СОД в митохондриях [1025].
Восстановление кислорода цитохромом Р450
V * Помимо цитохромоксидазы митохондрий, восстанавливающей около 90 % потреб¬
ляемого 02, в клетках млекопитающих широко представлен другой класс ферментов -
оксигеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции с участием моле¬
кулярного кислорода. В настоящее время известно более 1 ООО индивидуальных фермен-
\ тов этого класса и более 1200 кодирующих их генов. Оксигеназы разделяются на диок-
сигена-зы, внедряющие два атома 02 в молекулу субстрата, и монооксигеназы, катали-
/ зирующие реакции с включением одного атома кислорода в субстрат, в то время как
другой восстанавливается до воды. Наиболее многочисленными монооксигеназными
реакциями являются реакции с участием цитохрома Р450 (КФ 1.14.14.1, неспецифиче¬
ские монооксигеназы). Впервые описанный в 1958 году микросомальный цитохром Р450
получил свое название за появление интенсивной полосы поглощения в области 450 нм
у комплекса восстановленного цитохрома с СО. Монооксигеназы участвуют в синтезе и
'метаболизме многих важных классов физиологических соединений - стероидных гор¬
монов, желчных кислот, витаминов, нейротрансмиттеров, жирных кислот, простаглан-
динов и др., однако основной физиологической функцией этих ферментов принято счи¬
тать детоксикацию ксенобиотиков посредством гидроксилирования в реакции:
ХН + 02 + АН2 > ХОН + Н20 + А,
Г где X - ксенобиотик, АН2 - донор электронов.
/ У человека суперсемейство цитохрома Р450 (CYP) представлено 57 функционально
активными генами и 58 псевдогенами. Из них основной вклад в метаболизм ксенобиоти¬
ков вносят цитохромы первых четырех семейств (CYPJ, CYP2, CYP3 и CYP4). Обычно в
качестве восстановителя в монооксигеназных реакциях участвует НАДН или НАДФН.
Механизм, благодаря которому цитохром получает электрон от НАДФН, зависит от
внутриклеточной локализации цитохрома Р450. В эндоплазматическом ретикулуме эу¬
кариот, где расположено большинство гемопротеидов, электрон передается через фла-
вопротеин, называемый НАДФН-Р450-редуктаза, и цитохром Ь5. Одна молекула редук-
тазы может доставлять электроны на несколько различных молекул Р450. В митохонд¬
риях, где расположены цитохромы Р450, участвующие в биосинтезе стероидных
гормонов и метаболизме витамина D, электрон переносится с помощью двух белков:
ферродоксина или ферродоксинредуктазы.
Цитохром Р450 уникален по структуре, так как атом железа входящего в его состав
гема связан с атомом серы цистеинового остатка, что придаёт ферменту высокую вос¬
станавливающую способность. Молекулярная масса различных Р450, выделенных из
многих организмов, начиная от бактерий и заканчивая человеком, находилась в преде¬
лах от 44 до 60 к Да, этот гемопротеин отсутствует только у строго анаэробных бактерий.
Предполагается, что появление системы цитохрома Р450 около 2,5 млрд. лет назад было
вызвано повышением содержания молекулярного кислорода в атмосфере и ростом био-
64
I
логического многообразия, приведшего к острой конкурентной борьбе с помощью фи
тоалексинов, микотоксинов и других органических соединений [625]. Древние прока
риоты избавлялись от токсического кислорода, встраивая его в наиболее доступный суб¬
страт окисления и выводя полученный продукт наружу; более поздние эукариоты, сор¬
бировав гены разных монооксигеназ, получили универсальную систему детоксикации
ксенобиотиков, а соответственно - и защиты от бактериальных токсинов. Прокариоты
содержат растворимый Р450, переход к эукариотическим системам сопровождается
встраиванием цитохрома в мембрану, при этом у высших организмов все ферменты се¬
мейства цитохрома Р450 - мембранные ферменты. 4
Функционально и «топографически» энзимы-члены семейства цитохрома Р450 мож- ^
но разделить на две категории: изоферменты, необходимые для синтеза стероидных
гормонов, расположены в надпочечниках, яичниках, семенниках, молочной железе, а
изоформы, назначение которых сводится к выведению чужеродных липофильных ве¬
ществ из организма, экспрессированы в органах, наиболее подверженных воздействию
чужеродных веществ, таких как печень, почки, лёгкие, кожа, слизистые оболочки носа и
кишечника. В отличие от большинства функционально детерминированных ферментов,
цитохром Р450 катализирует протекание разнообразных окислительных реакций с ши¬
роким кругом субстратов. Столь нехарактерное для энзиматических реакций отсутствие
специфичности объясняется существованием большого количества изоформ с различ¬
ным механизмом регуляции экспрессии и являющихся продуктом различных генов. Так,
наряду с монооксигеназной^активностью, Р450 может проявлять и оксидазную актив¬
ность, генерируя О 2, Н202 и ОН*. В связи с этим в литературе иногда Р450 называют
оксидазой со смешанной функцйёй, более того, он может функционировать и как истин¬
ная четырёхэлектронная оксидаза, генерируя только воду из молекулы 02. Р450 обнару¬
живает и пероксидазную активность, используя в реакции окисления в качестве ко-
субстратов, вместо НАД(Ф)Н, органические перекиси или перекись водорода. Имеются
данные, что Р450 может катализировать диоксигеназные реакции. j
В ранних работах обосновывалось утверждение, что при микросомальном окислении I
не образуются активные формы неполного восстановления кислорода [52], хотя образо-1
вание радикалов возможно в процессе метаболизма некоторых ксенобиотиков [14]. Это\
ошибочное утверждение основывалось на экспериментальных данных по биохемилю-1
минесценции, которые показывали, что спонтанное свечение, отражающее продукцию!
АКМ, микросом в большинстве случаев снижалось при добавлении субстрата окисле-
ния. По-видимому, в этих работах снижение биохемилюминесценции было вызвано ис¬
пользованием в качестве субстратов полициклических соединений, обладающих опреде¬
лённым антиоксидантным действием. Исследования последних лет показали, что до
75 % поглощаемого в микросомах кислорода может переходит в АКМ [6, 11, 12, 21]: так,
измеренные in vitro скорости поглощения 02 и образования О 2 микросомами интактной
печени крысы составляли соответственно 2,67 ± 0,14 и 2,0 ± 0,14 нмоль/мин/мг белка
[И]. Однако, это не значит, что 02 является доминирующей формой АКМ, образую¬
щейся в микросомах, часто применяемые методы не позволяют точно дифференциро¬
вать разные продукты восстановления молекулярного кислорода.
Предполагается, что микросомальный 02 возникает в системе цитохрома Р450 на
участке «НАДФН - цитохром Р450-редуктаза - цитохром Ь5», а также при распаде реак¬
ционного комплекса «окисленный цитохром Р450 - субстрат - О 2» (рис. 22) [6, 11, 334,
1056]. После индукции фенобарбиталом продукция АКМ микросомами крыс ингибиро-
65
I*
валась антителами к подсемейству CYP2B1/B2 цитохрома Р450 и значительно меньше
снижалась в присутствии антител к цитохрому Ь5 [801]. Это указывает на то, что глав¬
ными продуцентами О ~г и Н202 в микросомах являются пероксо- и гидропероксо-
железные комплексы цитохрома Р450, возникающие в процессе каталитического цикла
[265, 1099]. Предполагается, что при распаде пероксо-комплексов (Fe3+-C>2 ) преимуще¬
ственно образуются супероксидный анион (О \ ) и синглетный кислород (!02), в то время
как при распаде гидропероксо-комплексов (Fe +-Н02) возникают более восстановленные
формы АКМ: Н202 и ОН* [1093]. Аналогично цитохромоксидазе митохондрий эффек¬
тивными ингибиторами активности цитохрома Р450 (CYP2E1) и генерации О2 и Н202 в
микросомах печени крыс являются NO-радикалы, которые конкурируют с 02 за связы-
/ вание с гемовой частью цитохрома [395, 802]. После отщепления молекулы воды в цик¬
ле окислительных преобразований гема цитохрома Р450 возможно образование реакци¬
онного радикального комплекса (Fe4+=0)*, который также может служить источником
с АКМ [1093]. Однако существование таких промежуточных структур (Fe4+=0)* в реакци¬
ях с гемовыми ферментами достаточно сложно регистрировать, поэтому вопрос их су¬
ществования остается открытым.
НАДФН
о2->.
02Ч
НАДФН-цитохром Р450-редуктаза
НАДН-цитохром Р450-редуктаза
НАДН
Рис. 22. Гидроксилирование субстрата (RH) и образование О ~г, Н202 и ОН* в НАДФН-
цитохром Р450-зависимой монооксигеназной системе
Продукция АКМ цитохромом Р450 зависит от многих факторов: прежде всего изо¬
формы самого цитохрома Р450, микроокружения, pH среды, концентрации 02, наличия
66
восстановителей и субстратов окисления [183, 229, 803]. In vitro максимальная продук¬
ция АКМ (Н202 и ОН*) микросомами печени крыс наблюдалась при 20-процентной кон¬
центрации кислорода в газовой фазе над средой инкубации, более высокие концентра¬
ции 02 снижали активность НАДФН-цитохром-Р450-редуктазы и восстановление ионов
железа в составе гема [804]. Анализ образования АКМ разными изоформами Р450 в
микросомах печени человека выявил следующую зависимость окисления НАДФН и об¬
разования О 2 : CYP3A4 > CYP1A1 > CYP1A2 ~ CYP2B6 [803]. Микросомы печени че-"
ловека по сравнению с микросомами печени крыс генерировали в 3-5 раз меньше О 2 и
Н202 в пересчёте на мг белка, однако в пересчёте на содержание цитохрома Р450 про¬
дукция АКМ была сходной [819]. Увеличение синтеза АКМ в пересчёте на мг белка на¬
блюдалось в микросомах крыс после индукции синтеза Р450 введением ксенобиотиков
(фенобарбитала, 3-метилхолантрена или 4-метил пиразола), при этом в пересчёте на
нмоль цитохрома Р450 продукция АКМ не изменялась [801]. Наработка АКМ выделен-'
ными из печени микросомами ингибируется СОД, в меньшей степени каталазой, не за¬
висит или мало зависит от наличия субстрата окисления, и в большей степени усилива¬
ется при добавлении в среду НАДФН по сравнению с НАДН [183, 801].
Факт генерации АКМ в каталитическом цикле Р450-зависимой монооксигеназной ре¬
акции порождает вопрос о том, имеет ли он какую-то целесообразность или является
просто неизбежным побочным следствием. В литературе по этому поводу обсуждаются
точки зрения, согласно которым: 1) продукция высокореакционных форм АКМ 102 и
ОН* в монооксигеназных реакциях позволяет клеткам метаболизировать все органиче¬
ские соединения, ибо данные продукты активации кислорода способны разорвать лю¬
бую С-С- или С-Н-связь; и 2) образование АКМ задает некоторый уровень неспеци-
фичности действия монооксигеназ, благодаря чему любая изоформа фермента может
метаболизировать широкий спектр ксенобиотиков. Продукция АКМ монооксигеназами
может быть важна для регуляции тонуса сосудов [354], а также синтеза медиаторов и
регуляторов биологических процессов при развитии свободнорадикальных патологий,
таких как воспаление [964] или ишемия/реперфузия [414]. Так как реакции микросо-
мального окисления наиболее активно протекают в печени, то предполагается, что для
данного органа микросомы служат главным источником АКМ, и в частности О ~2 [183].
Генерация АКМ цитохромом Р450 2Е служит причиной свободнорадикального повреж¬
дения гепатоцитов и развития цирроза печени при хроническом цотреблении алкоголя
[229]. Посредством синтеза АКМ и индукции свободнорадикальных окислительных
процессов разные изоформы Р450 могут участвовать в гепатотоксическом действии ле¬
карственных препаратов: парацетамола, диклофенака, галотана, дигидралазина, карба-
мазепина, феноксиуксусной и вальпроевой кислот, такрина, кокаина и др. [1024]. В
большинстве работ изучаются микросомальные монооксигеназы, однако увеличение
содержания митохондриальной изоФормы (CYP2E1) цитохрома Р450 при эксперимен¬
тальном диабете у крыс может вносить определённый вклад в синтез АКМ и индукцию
ПОЛ в митохондриях [824].
Кроме того, образование АКМ микросомальными монооксигеназами может быть в
определенных условиях важным для функции самой ферментативной системы метабо¬
лизма ксенобиотиков: обратной негативной регуляции цитохрома Р450, индукции фер¬
ментов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков, повышения антиоксидантной защиты кле¬
ток. Продукция АКМ микросомальными монооксигеназами вызывает окислительную
модификацию и деградацию белков, в том числе самого цитохрома Р450 [244, 402]. Ци-
67
тохром Р450 2Е1 характеризуется наиболее коротким временем существования в клет¬
ках по сравнению с другими изоформами Р450 (CYP1A1, CYP1A2, CYP2B1, CYP2B2 и
CYP3A). В отсутствие субстрата окисления деградация CYP2E1 в микросомах печени
крыс происходит по двухфазному механизму и характеризуется двукратным снижением
содержания цитохрома за 6-7 часов, наличие этанола увеличивало время 50-процентной
деструкции цитохрома до 37 часов [844]. CYP2E1 является высокочувствительным к
разрушающему действию АКМ - в аналогичных условиях структура альбумина не из¬
менялась [244]. Наличие НАДФН (1 мМ) в среде повышает скорость деградации
CYP2E1 в микросомальной фракции из печени человека; антиоксиданты тролокс (50
мкМ) и а-токоферол (20 мкМ), а также хелаторы ионов железа дефероксамин (40 мкМ) и
ЭДТА (100 мкМ) ингибируют разрушение CYP2E1 [402]. АКМ могут прямо снижать
экспрессию цитохром Р450-зависимых ферментов посредством прямого ингибирования
транскрипционной активности рецепторов Ahr и ядерного фактора NF1 (nuclear factor I)
или через активацию другого фактора транскрипции - NF-kB [265, 396].
Другие механизмы образования супероксидного анион-радикала
Помимо рассмотренных выше ферментативных механизмов образования О ~2, в клет¬
ках одноэлектронное восстановление кислорода наблюдается в реакциях с легко окис¬
ляющимися соединениями. В качестве восстановителей 02 могут выступать различные
ксенобиотики, ионы металлов переменной валентности, НАДФ* и др. В частности, обра¬
зование О j наблюдается при окислении арахидоновой кислоты по цикло- и липоксиге-
назному путям, где в качестве кофакторов используются НАДН и НАДФН [583, 723].
При конверсии простагландина G2 в простагландин Н2 в качестве промежуточного со¬
единения возникает радикал НАДФ*, взаимодействие которого с молекулярным кисло¬
родом приводит к образованию супероксидного анион-радикала (рис. 23).
простагландин-
циклооксигеназа гидропероксидаза
Арахидоновая килота ► Простагландин G2 -j?—Простагландин Н2
НАДФН НАДФ* НАДФН
W -
о2—»■ 02
Рис. 23. Образование супероксид-аниона в ходе синтеза простагландина Н2
Высокая активность циклооксигеназы в эндотелиоцитах может приводить к наруше¬
нию сократительной функции сосудов (в частности, при диабете) [982].
Для регуляции уровня О ~2 в клетках служит высокоспецифичный фермент-
антиоксидант супероксиддисмутаза, которая существенно ускоряет реакцию дисмутации
О 2 в перекись водорода:
О ■ + О ■ + 2Н Ь > Н202 + 02;
так, если скорость спонтанной реакции при нейтральных pH не превышает 7 х 105 M'V1,
то в присутствии СОД она возрастает до 2 х 109 М_1с 1 и выше [1042, 1047].
68
Методы регистрации супероксидного анион-радикала
Как уже отмечалось, в физиологических условиях О 2 может выступать в роли как
окислителя, так и восстановителя; это свойство восстанавливать органические соедине¬
ния позволяет дифференцировать наработку OJ и других форм АКМ. Так, для регистра-^
ции синтеза О 2 активированными фагоцитами [257, 512] или его образования в биохи- >
мических реакциях [217, 370, 963] широко применяется реакция восстановления цито¬
хрома с, при которой феррицитохром с восстанавливается до ферроцитохрома с с
изменением поглощения при 550 нм (О 2 + Ее3+-цитохром с —> 02 + Ее2+-цитохром с; к =
5,8 х 105 M'V1 L482]). Коэффициент экстинкции для феррицитохрома с составляет
0,89 х 104 М_1см_1, для ферроцитохрома с- 2,99 х 104 М^см'1, таким образом, ДЕт 550нм =
2,1 х 104 М^см'1 [<ЦЗ]. Для измерения продукции О 2 в организме животных in vivo син¬
тезированы конъюгаты цитохрома с с бутиловым эфиром поли(стиролкомалеиновой
кислоты) [578], время циркуляции (Т./2) таких конъюгатов в крови крыс около 130 минут,
по содержанию окисленного цитохрома в образцах крови можно судить об активности
продукции О 2. Метод регистрации супероксид-аниона с помощью цитохрома с широко
распространён и популярен, однако, применяя его в биологических исследованиях, не¬
обходимо помнить о ряде ограничений:
• в биологических системах возможно восстановление феррицитохрома с тиолами, I
аскорбатом, глутатионом, хинонами и другими легкоокисляющимися соединениями,
а также редуктазами, что искусственно завышает результат; большей специфичности ]
реакции для супероксид-аниона можно достичь, оценивая ингибирование восстанов¬
ления цитохрома с добавлением СОД [973];
• ферроцитохром с может ре-окисляться цитохромоксидазами, пероксидазами, церу¬
лоплазмином [14, 370], перекисью водорода в концентрациях выше 10'5 М [577, 1016]
и пероксинитритом (константа скорости реакции = 2,3 х 105 M'V1) [986], в результа¬
те чего уровень О 2 искусственно занижается; избежать ошибки можно с помощью
соответствующих ингибиторов ферментов (10 мкмоль/л CN“ для цитохромоксидаз)
или АКМ (100 ЕД/мл каталазы для Н202 и 10 ммоль/л урата для ONOCT) [973].
С целью повышения специфичности метода можно использовать ацетилирование или
сукцинилирование: этерификация уксусной или янтарной кислотой лизиновых остатков
феррицитохрома с снижает его прямое восстановление митохондриальными и микросо-
мальными редуктазами и окисление цитохромоксидазами; правда, одновременно
уменьшается и скорость восстановления супероксид-анионом, что требует применения
больших концентраций модифицированного цитохрома с по сравнению с нативным
[973].
Наиболее простым методом регистрации О 2 является НСТ-тест, в основе которого”!
лежит реакция, восстановления красителя нитросинего тетразолия до диформазана с об¬
разованием стабильного промежуточного продукта - частично восстановленного моно-
формазана; образование которого легко регистрируется спектрофотометрически по по¬
глощению при 550-560 нм (Ет = 1,5 х 104 [моль/л]'1см'1) или методом световой микро¬
скопии посредством Подсчёта нерастворимых гранул. На первом этапе реакции
происходит одноэлектронное восстановление дикатиона НСТ2+ с образованием радикала
НСТ+\ который затем претерпевает реакцию дисмутации либо акцептирует ещё один
электрон с образованием моноформазана НСТ-Н+:
НСТ2+ + О •' > НСТ+в + 02
69
НСТ+* + НСТ+* > НСТ2+ + НСТ-Н+ или НСТ+* + О *■ —> нст-н+ + 02.
Помимо нитросинего тетразолия, О 2 может восстанавливать другие соли тетразолия,
в частности, йодонитротетразолий [796]. Данная реакция, аналогично НСТ-тесту, может
использоваться для регистрации наработки супероксидного анион-радикала клетками
или субклеточными структурами [134].
Простота выполнения НСТ-теста снискала ему популярность в биологических и кли¬
нических исследованиях [48, 77, 846]. Однако возможность применения НСТ-теста для
исследований в клеточных суспензиях ставится под сомнение, так как показано незави¬
симое от О 2 восстановление нитросинего тетразолия донорами электронов НАДН и
НАДФН в присутствии феназинметосульфата, НАДН-цитохром с-редуктазы, НАДФН-
зависимых флавопротеинов [125, 889]; кроме того, при высоких значениях pH (около 10)
нитросиний тетразолий эффективно восстанавливается фруктозамином, глюкозой, ас¬
корбиновой кислотой, глутатионом, мочевой кислотой, креатинином [65]. К артефакт-
ному завышению результата может приводить и способность радикала НСТ^ восстанав¬
ливать молекулярный кислород с образованием супероксид-аниона [973].
Г В последние годы количество исследований с применением НСТ-теста резко сокра-
) тилось, что связано с его низкой специфичностью и появлением более простых и чувст-
/_ вительных хемилюминесцентных методов [29]. Разработаны сверхчувствительные мето¬
ды визуальной количественной оценки наработки О 2 отдельными фагоцитами, осно¬
ванные на сочетании микроскопии и хемилюминесценции. Так, комбинация
видеомикроскопа и камеры счёта фотонов позволила исследователям на основе анализа
люминолзависимой хемилюминесценции установить, что стимулированные конканава-
лином А нейтрофилы кролика в максимуме генерируют 1,9 фмоль/мин Oj на клетку
[959].
и" Для регистрации О 2 разработаны хемилюминесцентные методы, в основе которых
лежит измерение свечения, возникающего в реакциях супероксидного анион-радикала с
люминофорами. В качестве таких люминофоров могут быть использованы: люминол
[79J] и его аналоги (изолюминол [642], 8-амино-5-хлоро-7-фенилпиридол[3,4-
^]пиридазин-1,4-(2Н,ЗН)дион [284]), люцигенин [522, 549], люциферины и их аналоги
[797, 96\], фолазин (гликопрСТёин-связанный люцифёриВ моллюска Pholas dactylus)
[712, 829], CLA и MCLA (аналоги люциферина рачка Cypridina) [527, 718], целентеразин
(люциферин кишечнополостных) [549, 641] и его аналоги [981]fXjpS'c. 24); при этом мо¬
дифицированные люминол и люци^ериньГвысокоспецифичны для О 2 и имеют высокий
квантовый выход свечения [284, 748, ,961]. В настоящее время хемилюминесцентные
методы являются наиболее простыми и точными методами регистрации образования
супероксидного анион-радикала в разных биологических системах.
Так как О 2 является радикалом, в принципе его образование может быть измерено с
помощью ЭПР, однако практически такой способ анализа мало приемлем в связи с не¬
большим значением времени жизни О 2 [720] и его низкими концентрациями в биологи¬
ческих жидкостях, предельные концентрации обнаружения 02 простым ЭПР методом
составляют около 10'8 М [987]. Чувствительность ЭПР позволяет повысить использова¬
ние различных спиновых ловушек, таких как гидроксиламин 1-гидрокси-2,2,6,6-
тетраметил-4-оксопиперидин, который при окислении 02 образует стабильный нитро-
ксильный радикал 4-оксо-2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-1-оксалата [12]; тайрон (4,5-
диоксибензол-1,3-дисульфонат натрия) [45, 61]; 5-диэтоксифосфорил-5-метил-1 -
пирролин-Ы-оксид (DEPMPO) [854].
70
о
Люминол
(5-амино-2,3-дигидро-
1,4-фталазиндион;
3-аминофталгидразид)
О
Изолюминол
(6-амино-2,3-дигидро-
1,4-фталазиндион;
4-аминофталгидразид)
С1 О
L-012
(8-амино-5-хлоро-7-
фенилпиридол [3,4-d\ пири дазин-
1,4-(2Н,ЗН)дион)
N +
ch,2n0>
Люцигенин
(9,9'-бис(Ы-метилакридина нитрат;
К,№-Диметил-9,9’-биакридина
динитрат)
Целентеразин
(3,2-дигидро-2-(л-гидроксифенил)-6-(/?-гидрокси-
фенил)-8-бензилимидазоло[ 1,2-а]пиразин-3-он)
MCLA
(2-метил-6-фенил-3,7- (2-метил-6-(4-метоксифенил)-3,7-
дигидроимидазо[ 1,2-а]пиразин-3(7Н)-он) дигидроимидазо[ 1,2-а]пиразин-3(7Н)-он)
Рис. 24. Люминофоры, применяемые для регистрации супероксидного анион-радикала
Помимо описанного выше цитохрома с, в определённых условиях используется од¬
ноэлектронный окислитель тетранитрометан, восстановление которого супероксид-
анионом сопровождается изменением поглощения света при 350 нм (О ~2 + C(N02)4 —> 02
+N02* + "C(N02)3; k = 2 х 109 М_1с~]). Несмотря на высокую эффективность взаимодейст¬
вия тетранитрометана сО^, его применение в биологических системах ограничено: так,
при использовании соединения в ксантиноксидазной реакции количество регистрируе¬
мого супероксид-аниона завышается вследствие прямого восстановления тетранитроме¬
тана ксантиноксидазой [482]. Если исследователю удаётся повысить концентрацию су-
пероксидного анион-радикала, то последний может регистрироваться спектрофотомет¬
рически по поглощению в области 245 нм (коэффициент молярной экстинкции е = 2000
М'1) [14]. Предложены флуориметрические методы анализа О^, основанные на сниже¬
нии интенсивности флуоресценции 1,3-дифенилизобензофурана при взаимодействии с
О 2 [744]; определении 4-метил-Р-Б-умбеллиферона, образующегося в реакции суперок¬
сидного аниона с 4-метил-Р-0-умбеллиферил глюкопиранозидом [632]; а также на осно¬
ве окисления супероксид-анионом люминесцирующего в синей области спектра гидро-
этидина (дигидроэтидина) до этидия, люминесцирующего в красной области спектра [5].
Последняя реакция в биологических системах может служить только для качественного,
но не количественного определения продукции супероксид-аниона: возможно окисление
гидроэтидина перекисью водорода, гипохлоритом, пероксинитритом, цитохромом с\
кроме того, флуорофор способен ускорять спонтанную дисмутацию Oj [161, 973]. На
основе графитного микроэлектрода со стеклянной изоляцией разработан высокочувст¬
вительный амперометрический метод регистрации О 2 в микрослоях среды у поверхно¬
сти одиночных клеток крови [972], это позволяет избежать применения химических реа¬
гентов, многие из которых обладают высокой токсичностью [681].
Перекись водорода
Перенос двух электронов на молекулу кислорода или одного электрона на
супероксидный анион-радикал О 2 сопровождается образованием двухзарядного аниона
О 2 . В свободном состоянии такой анион не существует, так как энергия связывания
атомов кислорода становится отрицательной [52]. Присоединяя протоны, он переходит в
гидроперекисный анион НО 2 или Н202, при этом при физиологических значениях pH
вследствие высокого рКа преобладает Н202 [218]. Перекись водорода относят к окисли¬
телям средней силы, при этом, не будучи радикалом, она взаимодействует с веществами
как радикальным, так и нерадикальным путём. В водных растворах в отсутствие катала-
зы, пероксидаз и ионов металлов переменной валентности Н202 относительно стабильна
и, будучи электростатически нейтральной молекулой (не имеет заряда), легко проникает
сквозь гидрофобные мембраны и может мигрировать в клетки и ткани [48, 958]. Наличие
нейтральных аддуктов Н202 (например, гистидина) обеспечивает её проникновение
внутрь клеток даже в присутствии каталазы [892].
В аэробных организмах главными эндогенными источниками Н202 служат фермента¬
тивные реакции с оксидазами, переносящими два электрона на молекулу кислорода:
ксантиноксидаза, оксидазы L-аминокислот, моноаминоксидаза и ряд других, а также
реакция дисмутации, катализируемая СОД, рис. 5. Около 80 % Н202, генерируемой фа¬
гоцитами в очаге воспаления (рис. 11), образуется в реакции дисмутации О ~2 суперок-
сиддисмутазой [992].
В клетках эукариот ферменты, нарабатывающие перекись водорода, локализованы
преимущественно в пероксисомах. Пероксисомы представляют собой окружённые одно¬
слойной мембраной внутриклеточные структуры диаметром от 0,1 до 1,7 мкм, содержа¬
щие гранулярный матрикс, в центре которого часто видны кристаллоподобные структу¬
ры, состоящие из фибрилл и трубок (сердцевина); обнаруживаются они почти во всех
эукариотических клетках. Впервые органеллы были выделены Кристианом Рене Де Дю-
вом, впоследствии лауреатом Нобелевской премии, с сотр. [296]. Исследователи показа¬
ли, что тельца содержат как синтезирующие перекись водорода оксидазы, так и разру¬
шающую её каталазу, и предложили соответствующее название - «пероксисомы», вза¬
мен введённого в 1954 г. морфологом Родином термина «микротельца» [835],
72
В настоящее время обнаружено, что пероксисомы млекопитающих содержат более
50 ферментов, участвующих во множестве метаболических путей, в том числе:
Р-окислении длинноцепочечных жирных кислот, простагландинов и лейкотриенов
(неподходящих для митохондриального Р-окисления субстратов); биосинтезе
холестерина, желчных кислот, долихола и эстерифицированных липидов
(плазмалогенов); окислении D-аминокислот, полиаминов и мочевой кислоты (у не
относящихся к приматам животных); детоксикации ксенобиотиков, глиоксалата; и,
наконец, синтезе и катаболизме перекиси водорода и других АКМ (табл. 7) [297, 890].
Таблица 7
Ферменты пероксисом млекопитающих, участвующие в синтезе и деградации перекиси водорода
и других АКМ [890]
Фермент
КФ
Субстрат
Форма
АКМ
Ацил-КоА-оксидазы:
1.3.3.6
Пальмитоил-КоА-оксидаза
Длинноцепочечные жирные кисло¬
ты
Н202
Пристаноил-КоА-оксидаза
2-Метил-разветвлённые жирные
кислоты
н2о2
Тригидроксикопростаноил-КоА-
оксидаза
Интермедиаты желчных кислот
н2о2
Оксидаза D-аминокислот
1.4.3.3
D-пролин
Н202
D-аспартатоксидаза
1.4.3.1
D-аспартат, N-метил-О-аспартат
н202
Оксидаза а-гидроксикислот (гли-
колатоксидаза)
1.1.3.15
Гликолат, лактат
н2о2
Оксидаза пипеколовой кислоты
1.5.3.7
L-гшпеколовая кислота
Н202
Оксидаза полиаминов
1.5.3.11
А-ацетилспермин,
TV-ацетилспермидин
н202
Уратоксидаза (уриказа)
1.7.3.3
Мочевая кислота
Н202
I Ксантиноксидаза
1.2.3.22
Ксантин
о ", н202
NO-синтаза
1.14.13.39
L-аргинин
NO*
Катал аза
1.11.1.6
Н202
Г лутатионпероксидаза
1.11.1.9
Н202
Cu,Zn-COfl
1.15.1.1
о2
Мп-СОД
1.15.1.1
о-
Эпоксидгидроксилаза
3.3.2.3
Эпоксиды
Пероксиредоксин 1
Н202
73
Удивительным свойством пероксисом является то, что эти клеточные компоненты
индуцибельны. Пролиферация пероксисом печени индуцируется некоторыми ксенобио¬
тиками, такими как гиполипидемические лекарственные препараты или пластификаторы
на основе эфиров фталата [825], а также перфторатами, нафенопином, клофибратом,
ацетилсалициловой кислотой [223]. Индукция сопровождается интенсификацией про¬
цессов ПОЛ с одновременной индукцией ряда антиоксидантных ферментов [223].
Исследования на клеточных культурах показывают, что при добавлении в культу¬
ральную среду Н202 в низких концентрациях (< 10 мкМ) наблюдается усиление клеточ¬
ной пролиферации, более высокие концентрации останавливают рост и вызывают гибель
клеток посредством апоптоза или некроза. Несмотря на хорошую проницаемость мем¬
бран для Н202, ее внутриклеточная концентрация в 8-10 раз ниже внеклеточной, что
связано с наличием каталазы и пероксидаз, разлагающих перекись водорода. Биологиче¬
ский эффект Н202 на некоторую усредненную культуру клеток млекопитающих можно
представить следующим образом:
10 100 1000
1 10 100
Задержка роста / Гибель клеток
NF-kB
АР-1
Тирозинкиназы
Т ирозинфосфатазы
Митоген-активируемые протеинкиназы
(МАР-киназы)
В патофизиологически достижимых миллимолярных концентрациях (в качестве
примера можно привести такие данные: при стимуляции суспензии нейтрофилов 3 х 105
мл концентрация Н202в среде достигает 15 мкМ, а в воспалённых криптах толстой киш¬
ки содержится более 2,6 х 107 нейтрофилов/мл [733, 983]) перекись водорода обладает
цитотоксическим действием и вызывает гибель в культуре фибробластов [918], гепато-
цитов [858] и гладкомышечных клеток [98, 911]. Кроме того, показано, что Н202 инду¬
цирует апоптотическую гибель опухолевых клеток [619], эндотелиоцитов [293], NK-
клеток [452] и Т-лимфоцитов ВИЧ-инфицированных людей [872]. Разные субпопуляции
лимфоцитов не одинаково чувствительны к цитотоксическому действию перекиси водо¬
рода. Наиболее устойчивыми являются Т-хелперы [341, 1109], что может быть причиной
изменения соотношения Т-хелперы/Т-супрессоры и общей супрессии пролиферации
лимфоцитов, вызываемой активированными нейтрофилами. У ВИЧ-инфицированных
людей, наоборот, уязвимость Т-хелперов резко повышается (рост клеток в культуре за¬
медляется при концентрации Н202 больше 10 мкМ), в основе этого лежит снижение
внутриклеточного содержания каталазы и восстановленного глутатиона [872, 873]. Вы¬
сокая чувствительность Т-хелперов к окислительному стрессу является причиной
уменьшения численности данной популяции клеток при развитии клинических проявле¬
ний СПИДа.
Генерация АКМ, и в том числе Н202, при взаимодействии активированных хемотак-
синами нейтрофилов крови с эндотелиоцитами служит одной из основных причин по¬
вреждения эндотелия и подлежащих тканей при остром воспалении и постишемическом
экзогенная 1 i2U2
(мкМ)
Внутриклеточная
Н202 (мкМ)
Биологический от¬
вел'
Задействованные
регуляторные меха-
0,1
0,01
0,1
Пролиферация
hnRNP-Cl/C2
74
поражении. Показано, что 15 ООО нейтрофилов, прилипших к монослою эндотелиоцитов
под действием фактора активации тромбоцитов (100 нг/мл), за 2 часа инкубации выде¬
ляют субнаномолярное количество Н202 [902]. В то же время в экспериментах in vivo
показано, что прилипание 50 нейтрофилов на 100 мкм сегмента венулы, вызванное фак¬
тором активации тромбоцитов, приводит к окислительному взрыву на этом участке ве¬
нулы такой же силы, как и при перфузии сосуда субмиллимолярными концентрациями
органической гидроперекиси [954]. Столь мощное прооксидантное действие сравни¬
тельно небольшого количества клеток объясняется экранированием выделяемой Н202 от
антиоксидантов плазмы (перекись водорода генерируется только той стороной мембра¬
ны гранулоцита, которая соприкасается с поверхностью эндотелиоцита) и возникнове¬
нием ОН* в результате взаимодействия с ферритиновым железом эндотелиальных кле¬
ток, а также индукцией ПОЛ в мембранах [954].
Механизмы цитотоксического действия Н202 довольно разнообразны. Так, in vitro в
концентрациях 0,1-2,5 мМ Н202 вызывает однонитевые разрывы ДНК, что может слу¬
жить причиной гибели эпителиальных клеток респираторных путей - одного из главных
участков выхода и разрушения гранулоцитов крови [675], а также Т-лимфоцитов ВИЧ-
инфицированных людей [872], при этом фрагментация молекул ДНК является важным
признаком апоптотической гибели этих клеток. Под действием Н202 в клетках наблюда¬
ется снижение интенсивности гликолиза в результате инактивации альдегиддегидроге-
назы и уменьшения содержания лактата; индукция процессов ПОЛ приводит к измене¬
нию физических свойств цитоплазматических мембран [177], в результате чего ингиби¬
руется трансмембранный перенос анионов [298, 481], но увеличивается проницаемость
для макромолекул [1064]; возрастает внутриклеточная концентрация Са2+, что приводит
к активации фосфолипаз и обмена фосфатидилинозитолов [54]; наблюдается истощение
пула АТФ, что сопровождается гибелью клеток [18].
Цитотоксическое действие Н202 in vivo может реализовываться через инактивацию
ингибитора протеиназ [1043, 1076] и активацию сывороточных белков системы компле¬
мента по альтернативному пути [910], что, в частности, приводит к увеличению содер¬
жания фракции С5а, обладающей высокой хемотаксической активностью [909]. При
действии перекиси водорода наблюдается инактивация ферментативных антиоксидантов
каталазы и ГПО [781]. Н202 является источником возникновения высокореакционного
гидроксильного радикала [6, 152], а в присутствии миелопероксидазы, пероксидазы эо-
зинофилов и лактопероксидазы - гипогалогенных кислот (НОС1, НОВг, HOI, HOSCN),
которые также цитотоксичны и важны для микробицидного действия гранулоцитов [640,
678, 1045]. Наработка перекиси водорода приводит к закислению среды в фагосоме и
очаге воспаления [638], что индуцирует диссоциацию железа из ферритина [152, 1070].
Н202 также вызывает деградацию гемовых белков, что, в частности, приводит к высво¬
бождению ионов железа из гемоглобина [89, 436] и миоглобина [805, 806]; это, в свою
очередь, усиливает цитотоксическое действие самой перекиси, которое возрастает в
10-М000 раз в присутствии каталитически активных ионов железа [324, 633]. Хотя мно¬
гие исследователи связывают образование Н202 с деструктивным действием в очаге вос¬
паления, перекись водорода может также снижать цитотоксический эффект фактора
некроза опухоли и таким образом защищать клетки от повреждения [154].
Устойчивость клеток млекопитающих к действию Н202 определяется наличием глу-
татионпероксидазной и каталазной ферментативных систем [992], первая из которых
эффективно работает при малых концентрациях перекиси, вторая - при высоких [324]
(см. Главу 2). Уровень внутриклеточных глутатионпероксидазы и каталазы зависит и,
возможно, регулируется образованием Н202. Регуляторная роль Н202, но не О \ и ОН*,
75
показана также для синтеза меланина в коже [536]. Действие ультрафиолетового света
на меланоциты приводит к образованию в них Н202, которая в свою очередь усиливает в
клетках активность тирозиназы, отвечающей за начальную стадию превращения тирози¬
на в меланин. Повышенный уровень образования меланина необходим для защиты кле¬
ток кожи от фотоиндуцированного повреждения.
Эндотелиоциты, одни из наиболее часто контактирующих с гранулоцитами клеток,
обладают наружной системой защиты от Н202 иО^, генерируя высоко- и низкомолеку¬
лярные «дефенсины» [275]. К их числу относят:
• аденозин, выделяемый покоящимися и Н202-стимулированными эндотелиоцитами и
ингибирующий синтез нейтрофилами перекиси водорода и супероксид-аниона;
• простациклин, который нарабатывается эндотелиальными клетками в ответ на фло-
гогены (брадикинин, гистамин, ангиотензин II, тромбин, С5а, Н202 нейтрофильного
происхождения) и подавляет дыхательный «взрыв» гранулоцитов посредством по¬
вышения в них концентрации цАМФ;
• возможно, N0* - наработка его эндотелиоцитами связана с синтезом простациклина,
также показано прямое угнетение генерации О ~2 путём непосредственного воздейст¬
вия N0* на НАДФН-оксидазу нейтрофилов [251, 910].
Наличие многоуровневой системы защиты от Н202 делает клетки достаточно рези¬
стентными к её цитотоксическому действию. Считается, что большинство клеток устой¬
чивы к концентрациям перекиси водорода меньше 50 мМ, однако в концентрациях от 0,1
до 50 мМ Н202 способна вызывать различные функциональные изменения в клетках, что
позволяет рассматривать ее как важный внутриклеточный мессенджер [18].
В сублетальных концентрациях (1-50 мМ) перекись водорода существенно модифи¬
цирует статус эндотелиальных клеток: интенсифицируется синтез фактора активации
тромбоцитов [626], активатора тканевого плазминогена [905], усиливается секреция
простагландинов Е2 и 12 [18]; снижается связывание фактора некроза опухоли в резуль¬
тате уменьшения числа рецепторов к нему на поверхности эндотелиоцитов [193]. Н202
повышает адгезию тромбоцитов [904] и нейтрофилов [626, 771] к эндотелию, что, по-
видимому, обусловлено стимулированием продукции в эндотелиоцитах фактора актива¬
ции тромбоцитов [404] и повышением экспрессии на их поверхности рецепторных мо¬
лекул, в частности ICAM-1, Р-селектина и главного комплекса гистосовместимости
класса I [193, 635, 771]. При этом пролонгированность повышения экспрессии
Р-селектина объясняют тем, что механизмы реинтернализации молекул адгезии либо не
индуцируются, либо ингибируются перекисью водорода [404]. Возникающее параллель¬
но с индуцированным Н202 повышением адгезии тромбоцитов и гранулоцитов повреж¬
дение Cu,Zn-COfl ослабляет антиоксидантную защиту клеток и тем самым делает их
более уязвимыми к действию АКМ в условиях окислительного стресса [865]. Кроме то¬
го, в миллимолярных концентрациях Н202 дозозависимо усиливала окислительный
взрыв в нейтрофилах человека [1067] и мышиных макрофагах [18] в ответ на хемотакси-
ческий пептид.
На уровне целого организма отравление Н202 (абсолютно смертельная доза для крыс
- 500 мг/кг) приводит к обширной газовой эмболии и повышению активности ядер блу¬
ждающего нерва [42], в результате чего нарушается функция дыхания и наступает
смерть. Известны живые организмы, способные синтезировать и хранить высокие кон¬
центрации Н202. Так, жук-бомбардир (подсемейство семейства жужелиц), обороняясь,
выбрасывает едкую жидкость, температура которой достигает 100 °С. Для получения
такой жидкости в специальном резервуаре запасается реакционная смесь, содержащая
76
25 % Н202 и 10 % гидрохинона и метилгидрохинона; затем смесь подаётся в камеру с
каталазой и пероксидазой, в результате экзотермической реакции смесь разогревается и
на воздухе выброшенная струя жидкости превращается в облачко пара (отсюда и назва¬
ние «бомбардир»).
Необходимо отметить, что перекись водорода нельзя рассматривать как исключи¬
тельно токсическую и деструктивную молекулу; в живых системах она проявляет свой¬
ства физиологического регулятора. Установлено, что, наряду с оксидом азота, Н202 слу¬
жит важным стимулятором индуцированной кровотоком вазодилатации: на коронарных
артериях человека показано, что под действием сдвигового напряжения повышается
синтез эндотелиоцитами Н202 (предположительно, мембрансвязанными ферментами),
что приводит к открытию кальций-зависимых калиевых каналов гладкомышечных кле¬
ток сосудов, их гиперполяризации и релаксации [695]. Такой механизм может играть
важную роль в поддержании кровоснабжения миокарда при постишемической реперфу¬
зии, когда уровень N0* снижен. В концентрации 10'6 М перекись водорода усиливала
пролиферацию фибробластов в культуре, а в концентрации 10'3 М - ингибировала [715].
В клетках Jurkat Н202 повышала репликацию вируса ВИЧ-1 посредством активации
ядерного фактора транскрипции NF-kB [528]. Как показано на цельной слизистой обо¬
лочке толстой кишки [535] и монослое клеток аденокарциномы линии Т84 [733], Н202 в
концентрации около 2 мМ может модулировать секреторную активность кишечника.
Регистрация перекиси водорода может осуществляться спектрофотометрически по
поглощению при 240 нм (е = 46,3 М'1), амперометрически с помощью специально разра¬
ботанных биосенсоров для Н202 [173], полярографически по образованию 02 при разло¬
жении каталазой, спектрофото- и спектрофлуорометрически по образованию окрашен¬
ных продуктов в реакциях окисления доноров протонов в присутствии пероксидазы хре¬
на. Для регистрации Н202 в биологических средах разработан фотохимический метод с
пределом обнаружения 0,03 мкг/см3 [776].
Для измерения Н202 в отдельных клетках с помощью проточной цитофотометрии
предложен чувствительный метод, основанный на регистрации флуоресценции 2’,7'-
дихлорофлуоресцеина (возбуждение при 498 нм, излучение при 522 нм), образующегося
при окислении перекисью водорода 2',7'-дихлорофлуоресцина (рис. 25) [541, 1100]. Од¬
нако данный метод не специфичен для Н202 (2',7'-дихлорофлуоресцин окисляется также
супероксид-анионом, оксидом азота, пероксинитритом, гипохлоритом [434, 606, 973]),
поэтому более корректным считается говорить об измерении с его помощью не образо¬
вания Н202, а, например, активности дыхательного «взрыва» в фагоцитах [1036], про¬
дукции АКМ [183, 606] или даже активности окислительного стресса [132]. Кроме того,
необходимо учитывать возможность прямого окисления 2',7'-дихлорофлуоресцина неко¬
торыми редокс-активными соединениями (пиоцианин, феназинметосульфат, митоксан-
трон, аметантрон) [746]. —
С помощью спектрофлуориметрических методов перекись водорода измеряется так¬
же в тройной системе «Н202 - пероксидаза (обычно пероксидаза хрена) - донор прото¬
нов (флуорогенный субстрат)», в которой в присутствии перекиси водорода происходит
окисление ферментом молекулы-детектора. При использовании в качестве субстрата
ля/?я-гидроксифенилуксусной, яя/?я-гидроксифенилпропионовой, гомованилиновой
(4-гидрокси-З-метоксифенилуксусной) кислот, тирамина, М-ацетил-3,7-дигидро-
ксифеноксазина в ходе реакции возникают флуоресцирующие соединения [772, 973]
(рис. 26); в результате окисления светящегося скополетина (7-гйДрЪкСТ!йб-
метоксикумарина), напротив, образуется нефлуоресцентный продукт. На таком же
принципе основаны спектрофотометрические методы, где в тройной системе окисляют-
77
НЕФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ
ФЛУОРЕСЦЕНТНОЕ
СОЕДИНЕНИЕ
Рис. 25. Принцип регистрации Н202 с помощью 2',7'-дихлорофлуоресцина диацетата
ся феноловый красный или тетраметилбензидин [973]. Для адекватной интерпретации
результатов, полученных с использованием пероксйдаз, необходимо учитывать некото¬
рые моменты:
• многие соединения, особенно SH-содержащие и витамин С, могут служить субстра¬
тами пероксидазы хрена, что приводит к искусственному занижению результата;
• перекись водорода является субстратом каталазы, наличие которой в тестируемом
образце также может искусственно занижать результат;
• неокторые компоненты клеток и тканей способны неспецифически тушить флуорес¬
центный сигнал, в результате чего определяемая концентрация Н202 может искусст¬
венно завышаться (скополетин) или занижаться.
ОН
Г омованили новая
кислота
НЕФЛУОРЕСЦЕНТНОЕ
СОЕДИНЕНИЕ
ОН он
Димер
гомованилиновой кислоты
ФЛУОРЕСЦЕНТНОЕ
СОЕДИНЕНИЕ
Рис. 26. Принцип регистрации Н202 с помощью тройной системы «Н202 - пероксидаза - флуоро-
генный субстрат»
Для определения перекиси водорода разработаны высокочувствительные хемилюми¬
несцентные методы, основанные на регистрации свечения, возникающего в реакции с
бис(2,4,6-трихлорфенил)оксалатом, для которого наблюдается линейная зависимость
свечения от концентрации Н202 в диапазоне концентраций 10 8^103 М [1090]. Наиболее
широко для регистрации Н202 применяется хемилюминесцентная система ^люминол -
Н202 - катализатор», где в качестве катализатора могут выступать пероксидаза, гемо¬
глобин или соли металлов переменной валентности. Хемилюминесценция с люминолом
получила широкое применение для регистрации дыхательного «взрыва» в фагоцитах
[15], при этом с помощью небольших методических ухищрений можно добиться специ-
78
фичности метода именно для наработки Н202 [1079]. Чувствительность хемилюминес-
центных методов с люминолом столь высока, что позволяет регистрировать перекись
водорода в выдыхаемом воздухе [1061] и в отдельных фагоцитирующих клетках [372].
Гидроксильный радикал
Гидроксильный радикал ОН* является наиболее реакционным и «вредным» из АКМ,
с его образованием часто связывается цитотоксическое и мутагенное действие АКМ в
условиях окислительного стресса. ОН-радикал может разрывать любую С-Н- или С-С-
связь, при этом скорость его взаимодействия с большинством органических соединений
достигает величин, равных скорости диффузии (табл. 8); в результате чего время жизни
ОН* в биологических субстратах по разным оценкам составляет от 2 х 109 до 8 х 109 с
[848, 1011], а радиус миграции меньше 100 А, что сравнимо с размерами органических
молекул. Другими словами, ОН* реагирует с первой попавшейся молекулой, без какой
бы то ни было дискриминации.
Таблица 8
Константы скорости взаимодействия ОН-радикал а с различными соединениями
в водных растворах [ 14]
1 Соединение
Константа (M'V1)
Соединение
Константа (М 1 с1)
Катал аза
2,6 х 10"
Дезоксирибоза
3,1 х 109
Гемоглобин
3,6 х 10ю
Этанол
7,2 х I08
Сывороточный альбумин
2,3 х Ю10
Лецитин
5,0 х 108
И Гуанин
1,0 х 10ю
Метанол
4,7 х 108
I Глутатион
8,8 х 109
Fe2+
2,5 х 108
I Фенол
4,2 х 109
О
rJ
X
4,5 х 108
I Тимин
3,0 х 109
Мочевина
7,0 х 105
[ Аскорбат
7,2 х 109
Образование ОН-радикала показано в реакциях окисления арахидоновой кислоты
[242], при микросомальном окислении [68], в реакциях с флавиновыми ферментами
[907], убихиноном [736] и пероксинитритом [1107], при взаимодействии гипохлорита с
ионами железа [57], однако основным источником ОН-радикалов в большинстве биоло¬
гических систем служит реакция Фентона с участием металлов переменной валентности
(Fe2+, Cu+, Со2+, Mn2+, V2+, Сг4+) [14, 869,908], главным образом Fe и Си+:
Н202 + Fe2+ > Fe 3+ + ОН’ + ОН-
Реакция названа в честь кембриджского химика Генри Джона Хорстмана Фентона,
который более 100 лет назад впервые показал высокую окислительную активность
сульфата железа в комбинации с перекисью водорода (реактив Фентона) [347]. В даль¬
нейшем Габер и Вейс предположили [439], что эта высокая активность обусловлена об¬
разованием ОН-радикалов и показали, что для протекания реакции необходимо восста¬
79
новление ионов Fe3+. Наряду с ионами железа в разложении перекиси водорода могут
участвовать ионы других металлов переменной валентности, металлопротеины и ком¬
плексы ионов металлов с органическими молекулами [14, 408, 732, 869]. Важное значе¬
ние в биологических окислительных реакциях имеют ионы меди Си+ [225], которые в
равных с ионами Fe2+ концентрациях значительно активнее последних в окислении ли¬
попротеинов или ДНК [122, 444].
В живых организмах восстановление Fe3+ возможно в реакции cOj:
Fe3+ + О \ > Fe2+ + 02,
а также при взаимодействии с аскорбиновой кислотой, глутатионом, цистеином и дру¬
гими легко окисляющимися соединениями [24, 152]. При наличии в среде и Н202
может протекать реакция Габера-Вейса:
О “ + Н202 > 02 + ОН“ + ОН*
Однако исследования показали, что при нормальных условиях в водных растворах
константа скорости этой реакции < 1, вместе с тем добавление низких концентраций
ионов железа при нейтральных pH увеличивает скорость реакции более чем в 10 ООО раз.
Поэтому в биологических средах преимущественно наблюдается катализируемая иона¬
ми металлов (Меп+) реакция:
о; + н2о2 МеП+ ~ Mjg-> р2 + он- + он*>
фактически протекающая в 2 стадии:
Н202 + Меп+ > Ме(п+1)+ + ОН* + 01Г
Ме(п+|)+ + О 2 » Меп+ + <Э2
Основными источниками каталитически активного железа, способного индуцировать
разложение перекисей, в клетках являются ферритин, гемоглобин и микросомы. В фер-
ритине клеточное железо запасается в окисленной форме (в виде Fe(OH)3) и высвобож¬
дается под действием восстановителей [56]. В микросомах выявлен пул негемового же¬
леза, которое, как предполагается, служит для синтеза цитохром Р450-зависимых фер¬
ментов [693], при этом высвобождение ионов железа из микросом индуцируется
гидроперекисью трет-бутипа. В нормальных условиях в присутствии 0,25 мМ Н202 или
других органических перекисей (гидроперекиси кумола и mpem-бутша) из гемоглобина
также наблюдается высвобождение каталитически активного железа [436]. Если при¬
нять, что концентрации Fe2+ и Н202 в клетке могут достигать 1 мкМ, то соответствую¬
щая скорость образования радикалов ОН* должна составлять 34 молекулы в секунду
[56]. На самом же деле в нормальных условиях концентрации каталитически активных
ионов металлов значительно ниже: так, содержание в сыворотке свободного Fe3+ и Fe2+
составляет 10~23 МиЮ'иМ,а ббльшая часть ионов находится в связанном с низкомоле¬
кулярными соединениями состоянии (10'11 М и 10 ю М, соответственно); концентрация
Си2+ в плазме составляет около 10 16 М, в комплексе с другими молекулами - 10‘9 М
[168]. Не только свободные, но и связанные ионы металлов в комплексах с низкомоле¬
кулярными соединениями, такими как ЭДТА [513], а также в составе гемоглобина [805],
миоглобина [806] могут участвовать в реакциях разложения органических перекисей с
образованием ОН-радикалов.
Цитотоксическое и канцерогенное действие ионизирующих излучений на живые ор¬
ганизмы прямо связывается с генерацией ОН* в процессе радиолиза воды, на которую
приходится основная масса большинства клеток и многоклеточных организмов [848]:
80
Н20 Радиа11ИЯ > ОН* + Н+ + ё.
При радиолизе Н20 образуются также О2, Н202, Н*, 102, Н2 и другие соединения, од¬
нако исследования показывают, что выход этих продуктов существенно меньше, чем
ОН-радикала. На 100 электрон-вольт поглощённой энергии ионизирующего излучения в
водной среде в среднем образуется 2,8 частицы ОН*, 2,7 сольватированных электрона,
0,6 радикалов Н\ 0,7 молекул Н202, 0,45 молекул Н2 и значительно меньше других час¬
тиц [915]. Так как время жизни ОН-радикала мало, цитотоксический эффект действия
радиации на культуральную среду незначителен по сравнению с облучением самих кле¬
ток [506]. Повреждения хроматина и ДНК, вызванные радиацией, по природе сходны с
повреждениями, индуцированными перекисью водорода в присутствии ионов металлов
переменной валентности [716, 1039].
Гидроксильные радикалы участвуют в микробицидном и цитотоксическом действиях
гранулоцитов [834], моноцитов [734], Т-лимфоцитов [323]. При этом генерация ОН*
стимулированными фагоцитами в очаге воспаления (рис. 11) и соответственно их цито-
токсическое действие может существенно лимитироваться наличием в среде ионов же¬
леза [152, 860]. Гидроксильные радикалы вызывают повреждение ДНК, фибронектина,
альбумина, других молекул и клеточных структур [445, 1027], ингибируют белки 05-
фракции системы комплемента [1029], индуцируют образование органических радика¬
лов и таким образом запускают ПОЛ [68]. Считается, что цитотоксическое действие ки¬
слородных радикалов более чем на 50 % обусловлено ОН-радикалами [496], при этом в
клетках выделяют два критических объекта повреждения: нуклеиновые кислоты [496] и
мембранные белки [837]. Модификация оснований ДНК в результате действия ОН* при¬
водит, с одной стороны, к малигнизации поражённых клеток [310], а с другой - к обра¬
зованию аутоантител к трансформированной ДНК и индукции аутоиммунных процессов
[103]. Помимо токсических, ОН-радикал обладает и косвенными регуляторными свойст¬
вами: например, участвует в активации тромбоцитов, индуцируя их агрегацию и про¬
дукцию ими тромбоксана А2 [504], служит триггером дифференцировки моноцитов ли¬
нии HL-60, индуцированной ФМА [1092], активирует растворимую гуанилатциклазу
[301]. У спонтанно гипертензивных крыс линии SHRSP продукция ОН* в миокарде хо¬
рошо коррелировала со степенью гипертрофии левого желудочка и величиной развития
некротических поражений миокарда после ишемии [33].
Высокие цитотоксичность и мутагенность гидроксильных радикалов делают акту¬
альным поиск средств защиты от них. Специфических ингибиторов, подобных СОД и
каталазе, для ОН-радикала нет и не может быть ввиду высокой неспецифичности его
взаимодействия с разными органическими молекулами и разными атомами в молекулах
(табл. 8). Низкомолекулярные, легкоокисляющиеся соединения, такие как глутатион,
урацил, мочевая кислота, маннитол, салицилаты, глюкоза, диметилсульфоксид, ингиби¬
руют ОН-радикалы и защищают биологические структуры, однако в таком качестве они
эффективны только при достаточно высоких концентрациях [68, 406, 1011]. На роль от¬
носительно специфического биологического ингибитора ОН* предлагается эпифизарный
гормон мелатонин, который действует более эффективно, чем глутатион и маннитол, см.
Главу 2.
Так как основным источником образования гидроксильных радикалов в живых орга¬
низмах является реакция Фентона с участием металлов переменной валентности, то
снижение концентрации последних уменьшает и образование ОН*. В процессе эволюции
в высших организмах выработались эффективные механизмы транспорта и запасания в
81
неактивной окисленной форме ионов железа и меди. Так, для транспорта железа в ткани
у человека служит специальный белок трансферрин, при этом в сыворотке связано с ио¬
нами железа только 20-30 % железо-связывающих центров, в результате чего концен¬
трация Fe2+ и Fe3+ в плазме не превышает 10 10 М [168]. Для запасания и хранения железа
в клетках служит также уникальный белок - ферритин. Таким образом, не имея возмож¬
ности прямо инактивировать ОН-радикалы, живая природа разработала механизмы,
препятствующие их появлению, однако эти механизмы не могут защитить организм от
радикалов, образующихся при действии ионизирующей радиации.
Высокая реактивность и малые времена существования ОН-радикала в биологиче¬
ских системах создают определённые трудности его регистрации [445, 850]. Несмотря
на то, что ОН* является радикалом, его измерение методом ЭПР затруднено малым вре¬
менем жизни; лишь недавно появились первые прямые измерения образования ОН-
радикалов в реакции Фентона [274]. Для регистрации ОН* методом ЭПР предложено
использование нескольких спиновых ловушек, однако их специфичность и возможность
применения ставятся под сомнение [258, 790].
/ Возможно определение гидроксильных радикалов химическими методами по про-
/ дуктам реакций окисления и гидроксилирования (рис. 27). В качестве таких реакций
I может использоваться окисление метионаля и его аналогов в этилен, /я/?ега-бутанола в
ацетон и формальдегид, диметилсульфоксида с образованием метана, этана и формаль¬
дегида, а также стабильного продукта метансульфиновой кислоты; количественную
оценку возникающих этилена, ацетона, формальдегида, метана и этана осуществляют с
помощью газовой хроматографии [233, 258], метансульфиновую кислоту определяют
колориметрически [788] или с использованием высокоэффективной жидкостной хрома¬
тографии [375]. Используется также декарбоксилирование меченой бензойной кислоты с
выделением 14С02; гидроксилирование салициловой кислоты с образованием дигидрок-
сибензоатов и катехола; деградация дезоксирибозы до карбонильных соединений, в ча¬
стности МДА [258*742^284].
Предложен чувствительный и специфичный метод детектирования ОН-радикала, ос¬
нованный на измерении флуоресценции продукта гидроксилирования терефталевой ки¬
слоты [150]. Однако химические методы определения ОН* в биологических субстратах
недостаточно чувствительны и специфичны, что можно продемонстрировать длительной
дискуссией по поводу возможности генерации ОН-радикала фагоцитирующими клетка¬
ми [258,259, 1022].
Анализ образования ОН-радикалов в биологических системах дополнительно ослож¬
няется упомянутым выше отсутствием специфических ингибиторов, подобных СОД для
О 2 или каталазе для Н202. Точнее, ингибиторов ОН* предложено много [233, 818, 1069],
однако их действие эффективно только при высоких концентрациях, так как необходи¬
мо, чтобы на расстоянии радиуса своей диффузии (в биологических субстратах 15-30 А)
ОН-радикал встретился с молекулой ингибитора. В таких высоких концентрациях мно¬
гие ингибиторы становятся токсичными для клеток, в силу этого обстоятельства они
неприемлемы для исследований на биологических объектах (клетках, органах и целом
организме).
В последнее время с успехом разрабатывается и применяется метод регистрации ОН-
радикала in vivo, основанный на его взаимодействии с салицилатами, в результате кото¬
рого образуются 3 основных метаболита: катехол (11 %), 2,3-дигидроксибензоат (49 %)
и 2,5-дигидроксибензоат (40 %) [345] (рис. 28), при этом 2,3-дигидроксибензоат - более
специфичный маркер ОН-радикала, чем 2,5-дигидроксибензоат, который может синте¬
зироваться ферментативно цитохромом Р450. Данный метод используется следующим
82
образом: per os назначается определённое количество аспирина (2-гидроксибензойная
кислота) и через 2-4 часа в крови измеряется содержание 2,3-Дигидроксибензоата.
Для анализа продукции ОН-радикалов в тканях также может применяться техника
микродиализа салицилатом натрия с последующим анализом образования
2,3-дигидроксибензойной кислоты [33].
CH3-S-CH2-CH2-CHO + ЮН *-1/2 (CH3S)2 + нсоон + сн2=сн2
Метиональ Этилен
(СН3)3-СОН + ЮН ► •СН2-С(ОН)-(СН3)2 ► Димеризация
трет- Бутанол
(СН3)3-СО# ► (СН3)2-СО 4- Ю£3
Ацетон
сн4 сн3-сн3 сн2о
Метан! ХЭтан^^Формальдегид
(CH3)2-SO +ЮН ► CH3-SOOH + юн3
Диметилсульфоксид
сн3-сн2-он +юн —► сн35сн-он —► сн3-сно
Этанол Ацетальдегид
с6н5-14соон + юн —► 14со2 + с6н5он
Бензойная кислота
Рис. 27. Принцип регистрации ОН-радикала химическими методами по продуктам реакций
окисления и гидроксилирования
Как обсуждалось выше, основным механизмом образования ОН* в биологических
системах является разложение перекиси водорода, катализируемое ионами металлов
переменной валентности (реакции типа Фентоновской), при этом необходимыми усло¬
виями генерации ОН* является наличие Н202 и восстановленных ионов металла. В этой
связи для оценки цитотоксического и деструктивного действия ОН* важное значение
имеет определение наличия в биологических субстратах и клетках металлов переменной
валентности, особенно Fe^Vjj_Cu+, а также их способности разлагать органические пере-J
киси [14,36,475]. ' ^
Оценка количества свободного железа в биологических системах может быть прове¬
дена посредством регистрации индуцированной Н202 биохемилюминесценции или хе-
милюминесценции в присутствии люминофора [28, 67, 876], по образованию окрашен¬
ных комплексов с некоторыми хелаторами [14] или по высвобождению комплексами с
блеомицином ТБК-реактивного материала из ДНК [438], методом ЭПР [14, 36]. Общее
количество ионов Fe или Си может быть измерено методами колориметрии или атомно¬
адсорбционной спектрофотометрии [35, 76]. Исследования показали, что в тканях жи¬
вотных и человека концентрация каталитически активного железа может достигать 40
мкмоль на кг массы ткани [14]; при этом его основными источниками являются ферри-
83
соон
а
Аспирин
ОСОСН
■з
сУ"
Катехол
СООН
СООН
ОН
2,3-Дигидроксибензойная
кислота
СООН
Ферментативная конъюгация
CONHCH2COOH СООН СОС6Н906
ОН ^ос6н9о6 X ^ОН
ОН
НО
2,5-Дигидроксибензойная
кислота
у
Салицилуровая Салицилфенол- Салицилацил-
кислота глюкуронид глюкуронид
Рис. 28. Основные продукты ферментативного и окислительного катаболизма аспирина
у человека [272]
тин и пул негемового железа, связанного с микросомами [693]. Общее количество желе¬
за и величина его каталитически активного пула в сыворотке являются нестабильными
параметрами и значительно изменяются как в течение суток, так и различаются в зави¬
симости от возраста и пола [76]. Большие вариации содержания железа в сыворотке
ограничивают диагностическое значение его определения.
Оксид азота
Оксид азота - парамагнитный газ, молекулы которого имеют неспаренный электрон
на внешней разрыхляющей 71-орбитали (рис. 29). Впервые газ N0 был получен более 300
лет назад (в 60-х годах XVII века) независимо двумя английскими учёными Робертом
Бойлем и Робертом Куком, которые нагревали нитрат калия (селитру) с раскалёнными
углями в отсутствие воздуха; они получили и описали газовую субстанцию, поддержи¬
вающую горение, и назвали её «volatile nitre» («азотный воздух»). В 1703 году Джозеф
84
Престли предложил простую реакцию для получения N0* посредством воздействия
азотной кислотой на металлы:
3Cu + 8Н+ + 2N0 з > ЗСи2+ + 2N0* + 4НгО
АТОМНЫЕ
ОРБИТАЛИ
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРБИТАЛИ
АТОМНЫЕ
ОРБИТАЛИ
N
NO"
NO*
NO+
0
с*
шш12р
S2p
_*
2р
+++
P*pi *Р2р
T 1-
разрыхляющие
P2pi Р2р
T -
P*p P2p
2p
4-f-f
связывающие
Р2Ц\ к£2р
тг., iT
■г
Р2р. . . .Р2р
if к1 "Тт
#•
P2ll if215
It Ty
| S2p
2s
4
2S1 к I A I 2S2
if if
орбитали
неподелённых пар
2sn I а I 2s2
if if
2s'|| Al 2$2
ТГ ТГ
2s
4
1 ~
Is
4
lsu 1LIS2
ТГ IT
Is
4f
Рис. 29. Заселённость молекулярных орбиталей нитроксил-аниона (NO ) оксида азота (NO*) и
иона нитрозония (NO+)
Физико-химические свойства азотных соединений и в том числе N0* во многом оп¬
ределяются уникальной способностью атомов азота окисляться и восстанавливаться в
составе разных соединений, при этом степень их окисленности может изменяться от -3
до +5, табл. 9, Наличие неспаренного электрона делает молекулы N0* достаточно реак¬
ционными в отношении других радикалов и молекул. Так, константа скорости взаимо¬
действия N0* с молекулярным кислородом составляет 6 х 106 M'V1 [500], а с радикалом
О 2 - ещё выше, 1,6 х 10ю М_1с 1 [556]; при этом N0* легко окисляется или восстанавли¬
вается с образованием соответственно N0+ и N0" (рис. 29). N0* хорошо растворим в
воде (растворимость 4,6 мл/100 мл Н20 при 20 °С [117]), будучи липофильным соедине¬
нием не имеющим заряда; он легко диффундирует в биологических средах и является
достаточно долгоживущим: среднее время жизни в биологических тканях 5,6 с (Ti/2 в
почечной ткани крыс = 6,41 с [553], в печени и миокарде ^=-QJ_c [985], в физиологиче¬
ском растворе - от 6 до 30 с [927], а в воде, из которой удалён кислород, N0* сохраняет¬
ся в течение нескольких суток [1096]).
85
Нитрозилгемоглобин
(HbNO)
S-нитрозогемоглобин
(SNO-Hb)
Кроме того, NO* образует стабиль¬
ные (время существования около 40
мин при 37 °С) комплексы с гемо¬
глобином (нитрозил-гемоглобин,
HbNO) [315] и вступает в реакции S-
нитрозилирования с сывороточным
альбумином и другими SH-содержа-
Р щими белками (глутатионом, гемоглобином), с образованием S-нитрозотиолов (RSNO,
GSNO, SNOHb) [9, 939, 940] и таким образом может транспортироваться в организме
[315], действуя не только как пара-, но и как эндокринный регулятор, благодаря чему
даже заслужил название «гормон» [884]. Показано, что S-нитрозилированию подверга¬
ется преимущественно R-форма гемоглобина, которая доминирует при высоком р02
(например, в лёгких), а переход белка в Т-форму при низком напряжении кислорода (на¬
пример, в капиллярах) сопровождается высвобождением N0* из SNO-Hb [940]. Хотя в
физиологических условиях дистанцирование эффектов NO* от места его синтеза носит
ограниченный характер (100-200 мкм в печени крыс [985]), оно может значимо прояв¬
ляться при повышении концентрации оксида азота в крови, в частности, при назна¬
чении фармакологических препаратов (NO-доноров) или при различных патофизиоло¬
гических состояниях, сопровождающихся активацией NO-синтаз (например, при сепси¬
се) [10].
Таблица 9
Названия, формулы и степень окисленности некоторых соединений азота
Степень
окислен¬
ности
Формула
Название
Степень
окислен¬
ности
Формула
Название j
-3
NH3
r-nh2
Аммиак
Амины
+2
NO#
Оксид азота j
-2
N2H2
r=nh2
Г идразины
Амиды
+3
n2o3
NO+
NO 2
hno2
Триоксид азота [
Ион нитрозония I
Нитрит I
Азотистая кислота I
nh2oh
Г идроксиламин I +4
#no2
n2o4
Диоксид азота |
Тетраоксид азота [
0
n2
Молекулярный азот
+5
NO 2
NO"
HN03
ONOO
ONOOH
Ион нитрония
Нитрат
Азотная кислота
Пероксинитрит
Пероксиазотистая кислота
+ 1
HNO
n2o
NO
Нитроксил
Закись азота
Нитроксил-анион
Оксид азота обладает широким спектром биологического действия:
• является важным нейромедиатором, участвующим в межклеточной сигнализации,
центральной и периферической нервных систем [568, 699, 928];
• идентифицирован с эндотелиальным фактором релаксации (endothelium-derived relax¬
ing factor, EDRF) [494, 764], расслабляющим гладкие мышцы, предотвращающим аг¬
регацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию [47, 379, 610, 611,927];
86
• его синтез фагоцитирующими клетками связывается с регуляцией (ингибированием)
пролиферации лимфоцитов [110, 691], микробицидным и противоопухолевым дейст¬
вием [315, 568, 658];
• NO* и его метаболиты участвуют в регуляции окислительного фосфорилирования и
продукции АКМ в митохондриях [198, 266];
• является регулятором внутриклеточной концентрации ионов Са2+ и активности ряда
ферментов [64, 677], а также потребления и транспорта Р2 в тканях [985];
• выступает ингибитором радикалов и таким образом оказывает7защитное действие на
клетки и ткани в условиях окислительного стресса [517, 754].
NO-синтазы
Образование N0* в организмах человека и животных происходит при ферментатив¬
ном окислении L-аргинина и показано во многих клетках и тканях [476, 703]. Синтез
N0* осуществляется семейством уникальных цитохром Р450-подобных гемопротеинов -
NO-синтаз (КФ 1.14.13.39, систематическое название «L-аргинин, НАДФН:кислород-
оксидоредуктаза» (оксид-азота-образующая)), молекулы которых содержат домены с
редуктазной и оксигеназной активностью. NO-синтазы осуществляют пятиэлектронное
окисление L-аргинина с образованием L-цитруллина и NO* (рис. 30). Иногда употреб¬
лявшийся ранее в литературе термин «NO-синтетазы» неверен, так как в реакции не ис¬
пользуются нуклеозидтрифосфатные коферменты (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ). По характе¬
ру индукции и действия ферменты разделяются на два класса:
1) кальций- и кальмодулин-зависимые, конститутивно экспрессируемые NO-синтазы,
разделяемые на эндотелиальную (тип III) и нейрональную (I тип) изоформы; выявляются
в эндотелиоцитах, нейронах, тромбоцитах, нейтрофилах и других клетках (табл. 10),
стимулируются физиологическими факторами или через рецепторы;
2) кальций-независимая, индуцибельно экспрессируемая NO-синтаза (тип II); найде¬
на в макрофагах, гепатоцитах, фибробластах, миоцитах, её активность также выявляется
в различных клеточных культурах и тканях (табл. 11); при активации транскрипции
фермента ццгокинами синтез NO* возрастает в десятки раз и максимальных значений
достигает через часы [568, 703, 866].
Все 3 типа синтаз в качестве кофакторов используют НАДФН, ФАД, ФМН и
тетрагидробиоптерин [476, 562]; спектр катализируемых реакций также во многом схож
(табл. 12); альтернативными субстратами-ингибиторами синтеза оксида азота для них
являются ^’-производные аргинина и ряд других соединений (рис. 31) [20, 60, 562, 702,
704]. Важное различие между изоформами NO-синтаз заключается в механизмах регу¬
ляции их активности в клетках [26]. Так, активность конститутивно экспрессируемых
NO-синтаз эндотелиального и нейронального типов зависит от внутриклеточных кон¬
центраций ионов Са2+ и кальмодулина. В нейронах головного мозга глутамат, связыва¬
ясь с NMDA-рецепторами, открывает кальциевые каналы и повышает в клетках содер¬
жание Са2+, что в свою очередь активирует нейрональную NO-синтазу. В эндотелиоци-
тах под действием вазоактивных соединений или сдвигового напряжения (shear stress)
индуцируется выход ионов Са2+ из эндоплазматического ретикулума, что увеличивает
активность эндотелиальной NO-синтазы. Ионофоры кальция или поликатионы (поли-L-
лизин), способствуя росту концентрации внутриклеточного Са2+, усиливают активность
конститутивно экспрессируемых NO-синтаз. Для регуляции индуцибельной NO-синтазы
не требуются ионы Са2+, её активность повышается в результате стимуляции синтеза
87
мРНК, который контролируется фактором транскрипции NF-kB [585]. Активация NF-kB
происходит в ответ на действие цитокинов (интерлейкин-1а, ФНО-а, ФНО-Р, интерфе-
рон-у), липополисахариды или воздействия, повышающие продукцию АКМ в клетках.
Конститутивные NO-синтазы, выделяемые из клеток разных типов, по структуре во
многом сходны между собой, но резко отличаются от индуцибельных изоферментов.
Антисыворотка против NO-синтазы головного мозга взаимодействует с конститутивно
экспрессируемыми ферментами из других клеток, в частности эндотелиоцитов, но не
реагирует с индуцибельной NO-синтазой, что указывает на их принципиальное различие
[637]. Кроме того, показано, что ингибиторы NO-синтазы обладают разной эффективно¬
стью в отношении различных изоферментов: так, ^-нитро-Ь-аргинин в 300 раз более
интенсивно ингибирует NO-синтазу мозга быка, чем NO-синтазу мышиных макрофагов
[378]. Глюкокортикоиды супрессируют индуцибельную NO-синтазу, но не влияют на
активность конститутивных изоферментов [360].
N11
//
R—С
N
L-аргннин
N—ОН
//
^-гидрокси-Ь-аргинин
R—С
\
nh2
L-цитруллин
Рис. 30. Образование N0* из L-аргинина
88
Таблица 10
Ткани, органы и клетки, в которых выявлена конститутивно экспрессируемая NO-синтаза [26]
Клетки
Ткани и органы
Эндотелиоциты
Сосудистый эндотелий
Клетки эндокарда
Центральная нервная система
Кард иом иоциты
Периферическая нервная система
Мсгакариобласты
Надпочечники
Моноциты/макрофаги линии J774.2
Сетчатка
Нейтрофилы
Скелетная мускулатура
Эритроциты
Тромбоциты
Клетки нейробластомы
Клетки гипофизарной линии GH3
Эпителиоциты почки
Тучные клетки
Мезангиальные клетки
Неадренергические нехолинергические нейроны
Таблица 11
Клетки, клеточные культуры и ткани, в которых выявлена индуцибельно экспрессируемая
NO-синтаза [26]
Клетки
Клеточные линии
Гепатоциты мыши, крысы, цыплёнка, человека
Купферовские клетки мыши и крысы
Клетки мезангия мыши и коровы
Эндотелиоциты мыши и крысы
Клетки костного мозга мыши, крысы, быка, человека
Спленоциты мыши и крысы
Гладкомышечные клетки мыши, крысы, кролика, свиньи,
человека
Пигментированные эпителиоциты сетчатки быка, человека
RAW 264.7 мышиных макрофагов
ЕМТ6 аденокарциномы мыши
ТАЗ аденокарцинома мыши
J774 мышиных макрофагов
RFL-6 фибробластов крысы
ЗТЗ линия фибробластов мыши
LA-4 линия эпителиоцитов лёгких
мыши
Ткани
89
Клетки
Ткани
Мезотелиальные клетки плевры крысы
Лёгкие крысы
Фибробласты мыши и крысы
Сердце крысы и человека
Нейтрофилы воспалительного экссудата мышей и крыс
Печень мыши и крысы
Циркулирующие нейтрофилы человека
Р-Клетки поджелудочной железы
Эозинофилы человека
мыши, крысы, человека
Астроциты мышей и крыс
Почка мыши и крысы
Моноциты/макрофаги мышей, крыс, быка, человека
Ткань мениска колена человека
Кератиноциты мыши и человека
Хондроциты кролика и человека
Кардиомиоциты крыс и человека
Мегакариоциты и тромбоциты человека
Тучные клетки крыс
Клетки Сертоли крыс
Таблица 12
Реакции, катализируемые NO-синтазами [562]
Активность
Катализируемые реакции
Аргинин-1Ч(0-гидроксилаза
Аргинин + НАДФН + Н+ + 02 —> Гидроксиаргинин + НАДФ+ + Н20
I N^-T идрокиаргинин-
[монооксигеназа
Гидроксиаргинин + Уг (НАДФН + Н+) + 02 —> Цитруллин + NO* + Н20
НАДФН-диафораза*
НСТ + НАДФН+ + Н+ -э Восстановленный НСТ + НАДФ+
Цитохром с-редуктаза*
Цитохром с + НАДФН + Н+ —> Восстановленный цитохром с + НАДФ+
НАДФН-оксидаза*
НАДФН + Н+ + 02 -> Н202 + НАДФ+
I Дигидроптеринредуктаза*
ВН2 + НАДФН + Н+ -> ВН4 + НАДФ+
Примечание. * - Показано только для нейронального изофермента.
90
L-аргинин
HN-CH3
HN N^
H
*0
'OH
nh2
Ыс-монометил-Ь-аргинин
(L-NMMA)
H3C-N-CH3
HN N^
H nh2
асимметричный Г^Г^-диметил-
L-аргинин (L-ADMA)
H3C-N-OH
HN N"
H NH2
N° -гидрокси-№-метил-Ь-аргинин
HN-CH3
H3ON N/
H nh2
симметричный №№-диметил-
L-аргинин (L-SDMA)
HN-NH2
HN N'
H
^-амино-Ь-аргинин
(L-NAA)
hn-no2
HN^N
H
.O
OH
nh2
N° -нитро-Ь-аргинин
(L-NNA)
hn-no2
HN^NX
H
*0
'O-CH3
nh2
N° -нитро-Ь-аргинина
метиловый эфир (L-NAME)11
NH2
^-циклопропил-Е-аргинин
(L-CPA)1
nh2
HN^N
H NH2
О
OH
№-ал л ил -L-аргин и н1,ш
N°-аллил -Каргин ина
метиловый эфир1,ш
L-канаванин
и
бугирамидин
H2N
HN^S^(CH2)n^CH3
S-алкилизотиомочевины11
H2N
^ /(СН2)п^
HN S NH2
аминоалкил-
изотиомочевины11
а
М^-иминоэтил-Ь-аргинин К5-(1-имино-3-буте- Н-(3-(аминометил)-бензил) Г^-иминоэтил-Е-лизин11
(L-NIO)1 нил)-Е-орнитин (E-VNIO)1 ацетамидин (1400W)1
а
N NH
2-иминопиперидинп
Q
N^NH
2-иминогомопиперидин11
NH2
S NH
бензил-
изогиомочевина11
1H/NH2
HN N
Н
аминогуанидин'
lEC^CI
п
NH2
N N
Н Н
,nh2
диаминогуанидин
Н3
HN N sSH
Н
меркаптоалкилгуанидины11
jfjt
IEC S' NH2
2-амино-6-мет ил-
1,3-тиазин11
ИзС^/0
wn
о
производные 2-фенил-4,4,5,5-тетраметил-
имидазолин-1-оксил-З-оксида (PTIOs)
1 -(2-трифгорметилфенил-
имидазол (TRIM)
2-фенилимидазол1
6-нитроиндазол1
7-нитроиндазол1
Рис. 31. Химическая структура L-аргинина и ингибиторов NO-синтазы; I - преимущественное
ингибирование нейрональной изоформы, И - индуцибельной, III - эндотелиальной [26]
91
Нейрональная NO-синтаза представляет собой водорастворимый мономерный белок
с молекулярной массой около 150 кДа, в её состав входят по 1 молю ФАД, ФМН и тет-
рагидробиоптерина, каждая молекула содержит кальмодулин-связывающий центр, осу¬
ществляющий Са2+-зависимую регуляцию синтеза N0*, и атом железа, входящий в со¬
став гемовой простетической группы [680]; показана её существенная гомологичность
цитохром Р450-редуктазе [476] и наличие НАДФН-диафоразной активности [290, 486],
при этом последняя может быть использована в качестве маркера для конститутивных
NO-синтаз [637], хотя существуют ложноположительные результаты [993].
NO-синтаза эндотелиоцитов (тип III) несколько отличается от нейрональной изофор¬
мы фермента и представляет собой миристоилированный нерастворимый энзим с моле¬
кулярной массой около 135 кДа [378, 784], при этом мутация сайта N-
миристоилирования превращает эндотелиальную NO-синтазу из мембранного белка в
цитозольный [862, 900], что приводит к снижению внеклеточной продукции N0* [862].
Хотя принцип регуляции активности конститутивных NO-синтаз схож, существуют вы¬
сокоспецифичные антитела, взаимодействующие только с нейрональным, но не эндоте¬
лиальным, изоферментом [637, 783], выявлены также различия в свойствах и ингиби¬
тор/субстратной специфичности [361, 562]. Проведённое клонирование и сравнение
аминокислотных последовательностей конститутивных NO-синтаз из мозга и эндоте¬
лиоцитов показало, что они идентичны на 58-60 % [594, 783] и были, соответственно,
идентичны на 51 % и 50 % индуцибельному изоферменту из макрофагов [1084]. Амино¬
кислотные последовательности индуцибельных NO-синтаз из человеческих и крысиных
гепатоцитов, гладкомышечных клеток крысы и мышиных макрофагов были идентичны
примерно на 80 %. По последним данным, деление на 3 типа не является окончатель¬
ным, ибо с помощью соматической гибридизации выявлено, что в геноме человека (в 17
хромосоме) присутствуют 3 гена, кодирующих гомологичные, но не идентичные по
аминокислотной последовательности NO-синтазы II типа [176].
Основное место внутриклеточной локализации NO-синтаз - микросомы, однако
фермент также выявляется в митохондриях клеток млекопитающих. Анализ с помощью
специфических антител распределения бычьей эндотелиальной NO-синтазы в клеточных
гомогенатах показывает, что более 80 % фермента локализовано в мембранной фракции,
содержащей митохондрии и микросомы [400]. Выделенная из митохондрий гепатоцитов
крыс NO-синтаза, по кинетическим параметрам, молекулярному весу и потребности в
кофакторах идентичная индуцибельной NO-синтазе макрофагов, также взаимодейство¬
вала со специфическими антителами для индуцибельного изофермента [974]. Вместе с
тем мембранная локализация (преимущественно на внутренней мембране митохондрий)
и конститутивная экспрессия митохондриальной NO-синтазы позволили говорить об
отличной от индуцибельной изоформе. Последующие исследования NO-синтаз из мито¬
хондрий печени крыс [332] и кардиомиоцитов мышей [529] с привлечением разных ме¬
тодов показали идентичность данного фермента нейрональной NO-синтазе. Предполага¬
ется, что в результате обратимой посттрансляционной модификации (ацетилирование и
фосфорилирование С-концевых участков) нейрональная NO-синтаза приобретает спо¬
собность связываться с внутренней мембраной митохондрий [463]. Одновременная про¬
дукция в митохондриях NO* иО^, которые быстро взаимодействуют между собой с об¬
разованием пероксинитрита, приводит к тому, что средняя концентрация ONOO” в ми¬
тохондриях составляет 2 нМ [1007]. Биологическое значение митохондриальной NO-
синтазы остается не совсем ясным, анализ экспрессии и активности фермента в печени
крыс в процессе эмбрионального развития и в течение 90 дней после рождения показал
92
очень низкое содержание фермента в митохондриях зародышей и новорожденных кры¬
сят, в то время как по достижении животными взрослого состояния активность фермента
возрастала более чем в 10 раз [230]. Полученные исследователями результаты позволили
предположить, что митохондриальная NO-синтаза совместно с внутриклеточной Н202
регулируют переход печени от органа с высокой пролиферативной активностью (эм¬
брионы, новорожденные) к относительно стабильному (взрослые животные).
Из слюнных желез кровососущих насекомых (Rhodnius prolixus) был выделен фер¬
мент с молекулярной массой 185 кДа, предположительно идентичный конститутивной
NO-синтазе [836]. Гемоциты моллюсков содержат конститутивный мембранный и инду-
цибельный цитозольный ферменты, по способности генерировать нитриты, нитраты и
цитруллин, зависимости от кальция и кофакторов, ингибированию L-NNA, Кт для
L-аргинина и НАДФН-диафоразной активности сходные (хотя и не идентичные) с соот¬
ветствующими изоформами NO-синтазы млекопитающих [365]. Наличие индуцибельно-
го фермента, по биохимическим и иммунным свойствам напоминающего NO-синтазу
млекопитающих, выявлено даже у некоторых бактерий: Nocardia sp. [237], Helicobacter
pylori от больных язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки [936], Staphylococcus
aureus АТСС6538Р [245]. Таким образом, ферментативный синтез NO* представляет со¬
бой достаточно древний регуляторный процесс, трансформация которого в ходе эволю¬
ции привела к появлению в клетках млекопитающих целого семейства разных по свой¬
ствам NO-синтаз.
Таблица 13
Физико-химические и функциональные характеристики NO-синтаз человека [59, 472]
Характерис-
Изоформа NO-синтазы
I тика
нейрональная
эндотелиальная
индуцибельная
Синонимы
NOS I; nNOS;
ncNOS; bNOS
NOS III; eNOS; ecNOS
NOS II; iNOS:
macNOS
Преимущест¬
венная лока¬
лизация
Нейроны,
скелетные
мышцы
Эндотелиоциты, эпителиоциты, кардиомио-
циты, тромбоциты, нейроны
Макрофаги, гладко¬
мышечные клетки,
гепатоциты ...
Молекулярная
масса
161 кДа
131 к Да
133 кДа
Количество
аминокислот
1429
1203
1153
I Локализация в
I клетке
Цитоплазма,
комплекс
Г ольджи
Мембраны, цитоплазма
(комплекс Гольджи, кальвеолы)
Цитоплазма, фаго-
сомы
I Хромосомная
1 локализация
12q2 4.2-31
7q35-36
17ql 1.2-12
Структура и
размер гена
29 экзонов, 28
интронов;
> 200 тыс.п.о.
26 экзонов, 25 интронов; 37 тыс. п. о.
26 экзонов,
25 интронов;
21-22 тыс. п. о.
Активаторы/
индукторы
Г лутамат,
N-метил-П-
аспартат
Субстанция Р, АДФ, АТФ, ацетилхолин, адено-
зин, брадикинин, серотонин, холецистокинин,
эндотелии, гистамин, тромбин, лейкотриены,
ионофоры Са2+, олеиновая кислота, фактор
активации тромбоцитов, кальцитонин; сдвиго¬
вое напряжение; изменение интенсивности
пульсации, скорости кровотока и р02 крови
Цитокины (интер¬
лейкин- 1р, ФНО-а,
ФНО-Р, интерфе-
рон-у), липополи-
сахариды,
у-излучение, цис-
платина
93
Специфические для разных тканей и клеток NO-синтазы в настоящее время доста¬
точно хорошо изучены, определены их молекулярные массы (125-160 кДа), первичные
структуры белков и нуклеотидные последовательности соответствующих генов, уста¬
новлена хромосомная локализация генов, кодирующих NO-синтазы [562] (табл. 13).
Вместе с тем данный вопрос нельзя считать закрытым: так, из гепатоцитов выделена и
описана индуцибельная NO-синтаза, рекомбинантная ДНК которой имела нуклеотидную
последовательность, на 80 % гомологичную макрофагальной NO-синтазе и на 50 % -
синтазам из эндотелиоцитов и нейронов. Данный фермент имел уникальные свойства,
характерные как для индуцибельных (индуцируется комбинацией факторов: ИЛ-1, ФНО,
интерферон у и липополисахарид), так и для конститутивно экспрессируемых NO-синтаз
(регулируется Са2+/кальмодулином) [644].
Синтез NO0 фагоцитирующими клетками
Впервые способность активированных липополисахаридом макрофагов мыши синте¬
зировать нитрат и нитрит была показана Stuehr и Marietta в 1985 году [952]. В дальней¬
шем было установлено, что метаболиты N0* образуются в результате индукции в клет¬
ках синтеза кальций-независимой NO-синтазы. Образование NO* макрофагами стиму¬
лируется бактериальными липополисахаридами, а также лимфокинами Т-хелперных
лимфоцитов типа 1, - такими, как интерлейкин-2, IFN-y (но не IFN-a(3 [344]) или его
комбинации с TNF-a, TNF-(3, липидом А [96, 110, 344, 520, 653], при этом отмечается,
что если генерация 0~2 и Н202 происходит через несколько минут после стимуляции
клеток, то окислы азота синтезируются через часы [658, 666]. Выявлена индукция синте¬
за N0* в нестимулированных клетках Купфера крысы при их совместной культивации с
клетками гепатомы dRLh-84, причём не только с цельными, но и с мембранными препа¬
ратами; аналогичный эффект наблюдался в перитонеальных макрофагах при их совме¬
стной инкубации с клетками тимомы BUT-T и базофильной лейкемии RBL-2H3 [116];
опухолевыми клетками культур L929 и Уас-1 [913].
Наличие индуцибельной NO-синтазы не является прерогативой только фагоцити¬
рующих клеток (табл. И). Считается, что «синтез индуцибельной NO-синтазы в макро¬
фагах и других клетках - основа неспецифической резистентности» [703]; вещества,
стимулирующие неспецифический иммунитет (эндотоксин, мурам илд и пептид, моно-
фосфорил липида А в комбинации с димиколятом трегалозы), дозозависимо стимулиро¬
вали кальций-независимую NO-синтазу лёгких у мышей, в отличие от соединений, не¬
способных индуцировать неспецифическую резистентность (монофосфорил липида А и
димиколят трегалозы по отдельности) [758]. Индукция NO-синтазы в тканях крыс пока¬
зана также при адаптации к стрессовым воздействиям [50].
После стимуляции мышиных макрофагов интерфероном-у в смеси с липополисаха¬
ридом максимум синтеза N0* наблюдается через 12 часов, к 72 часам наработка N0*
снижается до начального уровня и может быть вновь реактивирована, повторная актива¬
ция связана с экспрессией синтеза мРНК NO-синтазы [279]. На мышиных гепатоцитах
выявляется наличие синергизма действия цитокинов, индуцирующих экспрессию NO-
синтазы: комбинация липополисахарид + интерферон-у + ФНО-a + ИЛ-1 в сотни раз
более эффективно повышала содержание мРНК NO-синтазы и синтеза N0*, чем каждый
из индукторов по отдельности [389]. Аналогичный синергичный эффект интерферона-у,
липополисахарида или ИЛ-lp показан для лёгочных фибробластов крыс [516]; ИЛ-1р,
ФНО-a и ИЛ-17 синергично усиливали продукцию N0* в ткани мениска колена челове¬
ка [612]. В клетках макрофагальной линии ANA-1 липополисахарид и интерферон-у по
94
отдельности не индуцировали ни синтез NO, ни экспрессию мРНК индуцибельной NO-
синтазы, а их совместное применение вызывало существенную активацию обоих про¬
цессов [906].
В то же время разнесение индукторов во времени может приводить к парадоксаль¬
ным результатам: длительная (16 ч) предынкубация мышиных макрофагов с низкими
дозами липополисахарида и липида А ингибировала последующую стимуляцию NO-
синтазы в ответ на инкубацию с интерфероном-у [179]. То есть предактивация путей, в
норме участвующих в синергической индукции NO-синтазы, может истощать в макро¬
фагах факторы, необходимые для её экспрессии. Кроме того, разные цитокины воздей¬
ствуют на разные стадии процесса, приводящего к индукции NO-синтазы. Так, в работе
[239] показано, что при совместно-последовательной инкубации мышиных макрофагов с
интерфероном-у, липополисахаридом, мурамилдипептидом и интерлейкином-1 интер-
ферон-у необратимо действует первым, а три последних цитокина необходимы постоян¬
но для последующей транскрипции гена NO-синтазы. Существуют интересные данные о
том, что воспалительные цитокины могут действовать как триггеры, переключающие
синтез NO* с конститутивного на индуцибельный: интерферон-у, как и липополисаха-
рид, дозо- и время-зависимо ингибировал продукцию оксида азота конститутивной N0-
синтазой, в то же время вызывая классическую индукцию NO-синтазы II типа в клетках
линии сосудистого эндотелия мыши sendl, экспрессирующих оба изофермента [1033].
Ряд цитокинов, таких как интерлейкин-4 [110, 235], интерлейкин-8 [742], интерлей-
кин-10 [235, 280], интерлейкин-13 [313], факторы роста фибробластов [416], росттранс-
формирующие факторы pi, f$2, рз и макрофаг-деактивирующий фактор [308, 653], а
также простагландин Е2 [454], глюкокортикоиды [389] обладают супрессирующим эф¬
фектом в отношении индукции NO-синтазы и индуцибельного синтеза NO*. В то же
время показано опосредованное стимулирующее влияние интерлейкина-10 на генерацию
N0* макрофагами, индуцированную комбинацией IFN-y с липополисахаридом [241] или
TNF-a [270]. Такое неоднозначное действие интерлейкина-10, по-видимому, связано с
его способностью ингибировать синтез эндогенного TNF-a, который усиливает индуци¬
рующее действие интерферона-у [749].
Выявлено также необратимое ингибирование активности NO-синтазы оксидом азота,
что позволило предположить наличие обратной (feedback) регуляции по конечному про¬
дукту [124]; аналогичный феномен обнаружен также и в отношении эндотелиальной
NO-синтазы [212, 823]. Предполагается, что N0* связывается с гемом фермента и тем
самым снижет его активность и/или ограничивает димеризацию индуцибельной изо¬
формы, предотвращая включение гема в её состав [104], при этом тетрагидробиоптерин,
действуя как нестехиометрический восстановитель редокс-активного компонента фер¬
мента, предотвращает связывание N0* с его гемовой частью [492]. Возможен и другой
механизм: под действием оксида азота происходит Зчнитрозилирование и обратимая
деструкция тетратиолятного кластера NO-синтазы, обеспечивающего взаимодействие её
мономеров, в результате чего фермент переходит из димерной формы в мономерную и
инактивируется; денитрозилирование и восстановление каталитически активной струк¬
туры NO-синтазы осуществляется тиолами, в частности, тиоредоксином и тиоредоксин-
редуктазной системой [822]. Ретроградная регуляция фермента может выполняться так¬
же путём ингибирования оксидом азота транскрипции мРНК NO-синтазы либо непо¬
средственно [769], либо через угнетение активации JSjF-кВ [261]. Интересной
особенностью этой регуляции является её зависимость от концентрации N0*: при добав¬
лении небольшого количества экзогенного NO* индукция мРНК NO-синтазы комбина¬
95
цией липополисахарид + интерферон-у существенно увеличивалась, в то время как в 100
раз большие концентрации N0* оказывали ингибирующий эффект [906]. Своеобразным
способом ингибирования NO-синтазы II типа является обнаруженный в мышиных мак¬
рофагах феномен одновременной индукции липополисахаридом этого фермента и арги¬
назы, конкурирующей с ним за субстрат, при этом транскрипция ферментов осуществ¬
ляется по разным механизмам [1037]. Более того, показано, что эффект росттрансфор-
мирующего фактора Р [191] и некоторых других ингибиторов NO-синтазы
(интерлейкин-4, интерлейкин-10, простагландин Е2) [271] также отчасти обусловлен ин¬
дукцией ими аргиназы. Обратная регуляция индуцибельной NO-синтазы оксидом азота
может осуществляться также через ингибирование ЛПС-стимулированного синтеза ин¬
дукторов фермента, интерлейкина-1 и интерлейкина-6 [777].
Особое внимание фокусируется на свойствах N0* как антимикробной и противоопу¬
холевой эффекторной системы мононуклеарных фагоцитов, активной в отношении гри¬
бов [418], бактерий [479, 957], вирусов [651, 684], паразитов [384], опухолевых клеток
[622] и некоторых чувствительных клеток собственного организма, таких как р-клетки
поджелудочной железы [580]. Цитотоксическое действие NO* проявляется в отношении
как внеклеточных (Schistosomula или Shistosoma mansoni, Salmonella typhymurium,
Naegleria-fowleri amoebae, T. musculi), так и внутриклеточных объектов (Leishmania
major, Toxoplasma gondii, Trypanosoma cruzi, Legionella pneumophila, Mycobacterium
leprae, M. tuberculosis, M. avium, M. bo vis, Cryptococcus neofor mans, Listeria
monocytogenes) [166, 353, 384, 422, 609, 713, 957]. Данный эффект связывается с нитро-
зилированием железосерных групп в активных центрах ферментов, включая такие жиз¬
ненно важные энзимы, как аконитаза в цикле Кребса, комплексы I и II митохондриаль¬
ной цепи переноса электронов (НАДН-убихинон-оксидоредуктаза, сукцинат-убихинон-
оксидоредуктаза) в опухолевых клетках [316, 588] или Fe-СОД в бактериях [726], а так¬
же S-H содержащих групп в белках, в том числе цистеиновых протеазах [260] (табл. 14).
Антивирусный эффект N0* опосредован ингибированием репликации вируса и проявля¬
ется на уровне синтеза ДНК [684]. Многие бактерии и микроорганизмы имеют доста¬
точно эффективную защиту от Oj, образующегося при активации НАДФН-оксидазы,
главным элементом которой является Fe-СОД, поэтому считается, что наработка N0*
позволяет фагоцитам преодолеть данную систему защиты.
Ингибирующее или активирующее действие NO* на активность ферментов определя¬
ется способностью радикалов взаимодействовать с ионами металлов переменной ва¬
лентности в активных центрах. Скорость реакции взаимодействия N0* с цитохром с ок-
сидазой аналогична таковой для 02 (k = 1 х 108 M'V1), менее эффективно NO-радикалы
взаимодействуют с гемоглобином (к = 2 х 107 M'V1), однако они более эффективно по
сравнению с 02 взаимодействуют с миоглобином (k = 1,7x107 M'V1) [267]. С железом в
составе гема N0* образует комплексы как в восстановленной (Fe2+), так и в окисленной
(Fe34) форме:
NO* + Fe2+ < > Fe2+-NO*
NO* + Fe3+ < > Fe2+-NO+
Такие комплексы очень нестабильны и быстро диссоциируют. Поэтому, как правило,
ингибирование NO* активных центров ферментов носит обратимый характер. Вместе с
тем в физиологических условиях, в присутствии 02, Н20 и ОН", распад комплексов NO*
с ионами железа может приводить к образованию окислов азота или пероксинитрита:
Fe2+-NO* + 02 > Fe3+ + ONOCT
96
Fe2+-NO+ + ОН" » Fe2+ + NO " + H+
Fe2+-NO+ + H20 > Fe2+ + NO" + 2H+
Таким образом, фактически и окисленные (Fe3+), и восстановленные (Fe2+) ионы же-
деза как в связанном с белками, так и в свободном виде катализируют метаболизм NO* в
окислы азота.
Таблица 14
Прямое действие N0* на активность ферментов
Фермент
Ссылка
Фермент
Ссылка
Ингибирование
Аконитаза
НАДН:убихинон-оксидоредуктаза
Сукцинат:убихинон-оксидоредуктаза
Рибонуклеотидредуктаза
НАДФН-оксидаза
5-Липоксигеназа
Глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназа
Супероксиддисмутаза
Г лутатионредуктаза
Глутатионпероксидаза
Цитохром Р450
Ыа\К+-АТФаза
ДНК-лигаза
Каспаза-3
Ксантиноксидаза
316
316.588
316.588
590, 621
251
530
701
726
373
123
692,
1065
881
419
652
374
Активация
Г уанилатциклаза
АДФ-рибозилтрансфераза
Циклооксигеназа
Активатор плазминогена
742
742
268, 868
526
Микробицидное или цитотоксическое действие N0* может во многом зависеть от об¬
разования оксидов азота: нитрита (NOj), нитрата (NO~) и пероксинитрита (ONOO)
[658, 726]. В физиологических условиях N0* взаимодействует с молекулярным кислоро¬
дом с образованием ряда интермедиатов, которые в водных растворах разлагаются на
стабильные анионы N0 ~2 и NO ~:
2N02* -
2N0* + 02 —
Н2О
->2NO!
N204
-> NO" +NO3 + 2H
H20
no2* + n2o4
NO* + N02* <—> N203
^ NO* + 2NO: + 2H+
H2O
* 2NO : + 2H+
97
Высокой токсичностью обладает пероксинитрит, который образуется в реакции N0*
с супероксид-анионом:
О 2 + N0* > ONOO-
Константа скорости этой реакции по одним данным составляет (3,7 ± 1,1) х 107 M'V1
[875]; по другим данным, полученным методом импульсного фотолиза, константа ско¬
рости значительно выше - (6,7 ± 0,9) х 109 M'V1 [489] или еще выше (1,6 ± 0,3) х Ю10 М'
’с'1 [556]. Близкие к последним значения получены с помощью метода импульсного ра¬
диолиза - (4,3 ± 0,5) х 109 M'V1 [407] или 4 х 109 M'V1 [556], при этом скорость реакции
не зависела от ионной силы и pH в области 6,1 -s-10,0. Соотношение поглощения кисло¬
рода, образования Oj и окислов азота резидентными и стимулированными альвеоляр¬
ными макрофагами крысы представлено в табл. 15. Как видно из таблицы, образование
окислов азота наблюдается в альвеолярных макрофагах даже в отсутствие стимуляторов.
Есть предположение, что синтез N0* необходим для создания микробицидного потен¬
циала лёгких [502].
Таблица 15
Поглощение 02 и наработка О ~г , NO ~2 , N0 3 и ONOO" альвеолярными макрофагами крысы
(нмоль х 106 клеток/мин) в норме и при стимуляции ФМА в присутствии и отсутствии ингибитора
NO-синтазы L-NMMA [502]
NO2 и N0” - сильные окислители; их цитотоксичность в отношении Е. coli значи¬
тельно возрастает при низких pH и в присутствии перекиси водорода и миелопероксида-
зы; вместе с тем нитрит снижает микробицидное действие гипохлорита в системе Н202-
МПО-СГ [560]. Оксиды азота могут ингибировать ДНК-лигазу, необходимую для вос¬
становления целостности ДНК в процессах транскрипции и репарации [419].
Г Среднее время жизни пероксинитрита в фосфатном буфере при pH 7,4 и 37 °С со-
\ ставляетТ-2 с, в физиологических условиях он находится в равновесии с пероксиазоти-
стой кислотой (рКа = 6,5-6,8), может мигрировать в тканях и легко проникает через
мембраны (коэффициент проницаемости 8х 10'5м/с) [657]. Пероксинитрит - сильный
окислитель, способный окислять~NH2- и SH-группы белков [812], что приводит, в част-
/ ности, к инактивации а!-ингибитора протеиназ [706], тканевого ингибитора металлопро-
1 теиназ-1 [366], Mn-СОД и Fe-СОД [503]; ONOO" способен индуцировать процессы ПОЛ
98
в мембранах [811], вызывать однонитевые разрывы [864] и резко повышать образование
8-гидроксидезоксигуанозина в ДНК [501], гидроксилировать и нитровать ароматические
аминокислоты (тирозин, триптофан) в составе белков [112, 660], ингибировать митохон¬
дриальное дыхание [965] (в том числе и опосредованно - в результате активации по-j
ли(АДФ-рибоза)полимеразы, репарирующей повреждённую пероксинитритом ДНК
[966, 1026]). В концентрации 250 мкМ он вызывает пятидесятипроцентную гибель бак¬
терий Е. coli [1107]; под действием ONOO" (1-100 мМ) погибают опухолевые клетки
линий HL-60 и U-937 (но не нормальные моноциты и эндотелиоциты), причем путём
классического апоптоза: с деградацией и фрагментацией ДНК, конденсацией хроматина
и фрагментацией ядра [631]. Апоптоз клеток PC 12, в которых репрессирована Cu,Zn-
СОД, также опосредован образованием больших количеств ONOCT [994].
Пероксинитрит выполняет и физиологические функции: например, ингибирует и об¬
ращает агрегацию тромбоцитов, причём не за счёт конверсии в NO*, а скорее через цит-
рование белков, которые в результате приобретают антиагрегационные свойства [1094].
Прямо ONOCT гуанилатциклазу не активирует, однако в присутствии глутатиона и ио¬
нов меди образуется тионитрит (GSNO), который, разлагаясь, образует свободные NO-
радикалы, инициирующие синтез цГМФ [668].
Существенный вклад в цитотоксическое действие пероксинитрита вносит образую¬
щийся из него в результате нефентоновской реакции при понижении pH ОН-радикал
[356, 484, 572]. Данная реакция не требует участия металлов переменной валентности,
содержание которых в клетках в свободном виде мало, кроме того, скорость взаимодей¬
ствия О j с N0* выше, чем с СОД, поэтому некоторые исследователи считают, что это
одна из основных клеточных реакций, приводящих к образованию гидроксильного ра¬
дикала [367].
ONOO" + Н+ > ONOOH > НО* + N02* (выход 20-30 % [367])
ONOOH > Н+ + NO з.
Вместе с тем в биологических системах нельзя прямо связать продукцию Oj и NO* с
образованием ОН-радикалов, так как NO* модулирует активность реакции Фентона с
участием металлосодержащих комплексов и гемовыми протеинами [426]. Гидроксили-
рование бензойной кислоты ОН-радикалами, образующимися в реакции О 2 и Н202 с
комплексами Ре3+-ЭДТА, ингибируется NO-радикалами. По-видимому, такое ингибиро¬
вание происходит в результате Образования нитрозильных комплексов с ионами железа:
Fe3+-3flTA + О 2 > Fe2+-3flTA + 02
Ре2+-ЭДТА + NO* > NO-Fe2+-3flTA
NO-Fe2+-3flTA + Н202 > Fe3+-3flTA + HN02 + OH“
Поэтому в низких концентрациях NO* усиливает, а в высоких подавляет образование
ОН-радикалов в реакции О \ и Н202 с метгемоглобином. Некоторые исследователи ста¬
вят под сомнение возможность распада пероксинитрита с образованием радикалов НО* и
N0 2 в физиологических условиях. Дело в том, что во многих клетках - от прокариоти¬
ческих (бактерии) до клеток млекопитающих - выявляется пероксинитритредуктазная
активность, в результате которой основная часть пероксинитрита и N0* трансформиру¬
ется в нитрит (ONOCT + 2Н+ + 2ё —> N0 ~2 + Н20). Такую активность проявляет глутати-
онпероксидаза, для которой константа скорости восстановления ONOCT при pH 7,4 и
25 °С составляет (8,0 ± 0,8) х 106 M'V1, при этом эффективность взаимодействия окис-
99
ленной формы глутатионпероксидазы с пероксинитритом ниже на порядок,
к = (0,7 ± 0,2) х 106 M'V1 [197]. Наличие пероксинитритредуктазной активности у цито¬
хром с-оксидазы на комплексе IV цепи переноса электронов (константа взаимодействия
пары «тем аз-Cu/ с ONOO” ~ 106 M'V1) позволяет предположить, что в богатых мито¬
хондриями клетках (кардиомиоциты мышей) основная часть N0* (85 %) вначале окисля¬
ется до ONOO", в последующем восстанавливаясь до N0^ [773]. Пероксиредоксины из
вирулентных штаммов бактерий (Salmonella typhimurium, Mycobacterium tuberculosis,
Helicobacter pylori) проявляют достаточно высокую пероксинитритредуктазную актив¬
ность (константы реакций катаболизма ONOCT- 1,3 х 106 M'V1), что помогает бактери¬
ям противостоять токсическому действию фагоцитов [210]. Пероксидазы бактерий, ко¬
дируемые геном catG, а также пероксиредоксин алкилгидропероксидредуктазы С (ген
ahpC) in vitro также проявляли пероксинитритазную и пероксинитритредуктазную ак¬
тивности [210, 1048].
Предполагается, что образование 3-нитротирозина и дитирозина в результате реак¬
ции тирозина (или его остатков в белках) с ONOCT происходит под действием интерме¬
диата декомпозиции ONOOH - радикала N02* [530]. При взаимодействии пероксинит-
рита с гидроперекисью третбутила также показано образование синглетного кислорода
[304].
N0* может служить источником возникновения не только пероксинитрита и ОН-
радикала, но и синглетного кислорода, который образуется при взаимодействии оксида
азота с перекисью водорода (но не с супероксид-анионом) [739]. Возможно, этим можно
объяснить усиление токсичности NO* перекисью водорода в отношении эндотелиоцитов
[1030] и опухолевых клеток [342] (О ~2 таким эффектом не обладал). Кроме того, показа¬
но усиление перекисью водорода антиагрегационного действия оксида азота, которое не
было обусловлено образованием пероксинитрита и не ингибировалось ловушками ради¬
калов [724]. При инкубации ферритина с донорами NO-радикалов (нитропруссид на¬
трия) наблюдалось высвобождение ионов железа и усиление процессов ПОЛ [831].
Взаимодействие пероксинитрита с глутатионом приводит к образованию тиильных
радикалов глутатиона (GS*), в результате чего последний из антиоксиданта может пре¬
вращаться в прооксидант, инициирующий ПОЛ [537]. Кроме того, окисление перокси¬
нитритом глутатиона инициирует развитие ряда реакций, приводящих к снижению
уровня внутриклеточного восстановленного глутатиона:
Ь= 103 - 104М'1с'1
GSH + ONOO’ — ► GS* + N02*+H0'
kjj = 2 г 109 M'V1
GS* + 02 ia- GSOO*
к-п = 6,2 г 105 с'1
GSOO* + GSH ► GSOOH + GS*
kI4= l,6rl08M'lc'1
GSSG* + 02 — ► GSSG + О?
Масс-спектрометрические исследования показали, что важным продуктом взаимо¬
действия пероксинитрита с глутатионом является S-нитрозоглутатион (GSN02), который
в физиологических условиях находится в протонированной форме (GSN02Hf) и может
100
разлагаться с образованием свободного N0* [139]. В присутствии С02 пероксинитрит
образует нитрозопероксокарбонат (ONOOCO2), способный эффективно нитровать ами¬
нокислотные остатки белков [466]. ^
Цитотоксическое действие N0*, подобно действию других форм АКМ, не ограничи¬
вается чужеродными клетками и может проявляться в отношении собственных клеток и
тканей организма. Как показали витральные эксперименты с различными клеточными
культурами, наиболее подвержены деструктивному действию N0* [3-клетки островков
Лангерганса, дисфункция и деструкция которых свободными радикалами, и главным
образом - N0*, является ключевым звеном развития инсулин-зависимого диабета [650].
Источником образования N0* в этом случае являются макрофаги [580, 650] и собственно
(3-клетки [743], при этом усиление цитотоксического эффекта наблюдается при индук¬
ции синтеза NO* и экспрессии индуцибельной NO-синтазы этими клетками под действи¬
ем цитокинов [953] (особенно лимфоцитарного интерлейкина-ip [743, 1080] через по¬
средство G-белков [808]); непосредственной мишенью - ДНК островковых клеток [581]. (
Возможно также, что N0* вмешивается в регуляцию высвобождения инсулина глюко¬
зой, ингибируя активность фосфофруктокиназы и тем самым открывая АТФ-
чувствительные калиевые каналы [995]. Кроме того, оксид азота способствует пролонга¬
ции воспалительной реакции в островках Лангерганса, активируя индуцибельную цик-
лооксигеназу и, таким образом, усиливая генерацию простагландина Е2 [268]. В то же
время показано, что в низких концентрациях N0* может стимулировать секрецию инсу¬
лина Р-клетками через деэнергизацию митохондрий и, таким образом, увеличение цито¬
зольного кальция [592].
Результаты последних исследований позволили предположить, что активация NO-
синтазы может являться причиной гибели макрофагов [105, 877], костномозговых пред¬
шественников [643], тимоцитов [346], клеток поджелудочной железы [686], миобластов
скелетных мышц [941], клеток корковых нейронов [762], гладкомышечных клеток [376],
саркомы М5076 посредством апоптоза [1083]. На опухолевых линиях RAW 264.7 (мак¬
рофаги) и RINm5F (клетки поджелудочной железы) показано, что этот эффект NO* опо¬
средован стимулированием им экспрессии проонкогена р53 [686]; эксперименты с клет- <1
ками линии лейкемии человека HL-60 выявили участие активации поли(АДФ-
рибоза)полимеразы в индуцированном N0* апоптозе [586]. Существует также мнение,
что одной из основных мишеней N0* при развитии апоптоза являются митохондрии, а
именно их мембранный потенциал, ведущая сила синтеза АТФ [839]. В то же время
инактивация NO-синтазы В-лимфоцитов человека, напротив, усиливала их апоптоз
[651]; дегенерация яичниковых фолликулов, протекающая по апоптотическому меха¬
низму, предотвращается интерлейкином-1(3 через повышение синтеза N0* [249]; на
апоптоз каррагинан-элиситированных перитонеальных нейтрофилов, продуцирующих
N0, не влияли ни его доноры (SNAP), ни ингибиторы NO-синтазы (L-NMMA, L-NIO)
[350].
Необходимо отметить, что в начале эры N0* эксперименты по индукции цитокинами
синтеза оксида азота макрофагами мышей и крыс не воспроизводились на макрофагах
некоторых других видов животных, в том числе человека (табл. 16) [477, 888]; прове¬
дённое с помощью иммунофлуоресцентного анализа исследование содержания разных
изоформ NO-синтаз в клетках человека также не выявило наличия индуцибельной фор¬
мы фермента в нейтрофилах, хотя в эозинофилах она обнаружена (табл. 17) [1032]. Это
позволяло исследователям утверждать, что фагоциты человека не экспрессируют инду¬
цибельную NO-синтазу, и даже ставить под сомнение участие N0* в противомикробном
101
действии фагоцитов человека. В то же время на сегодняшний день опубликовано более
200 работ, свидетельствующих о наличии мРНК и белка индуцибельной NO-синтазы в
мононуклеарах человека [318, 1040, 1108], хотя их содержание и уровень индуцируемой
цитокинами продукции N0*, как правило, невелики [1041]; обнаружен фермент и в ней-
трофилах человека [234], показано существенное повышение его экспрессии при остром
инфаркте миокарда [870], инфекциях [1055]. Причиной противоречивости полученных
экспериментальных данных может служить недостаточное понимание сигналов, кото¬
рые необходимы для активации индуцибельной NO-синтазы в клетках человека. Так,
практически все исследования, выполненные на макрофагах, полученных от пациентов с
инфекциями или другими воспалительными заболеваниями, свидетельствуют об экс¬
прессии клетками фермента, в то время как макрофаги, дифференцировавшиеся in vitro
из моноцитов крови здоровых людей, индуцибельную NO-синтазу, как правило, не со¬
держат [339]. Промоторы генов фермента в макрофагах человека и грызунов существен¬
но различаются [978], и проблема изучения генерации NO* человеческими мононуклеа-
рами, очевидно, требует дальнейших исследований транскрипционной регуляции инду¬
цибельной NO-синтазы в этих клетках.
Таблица 16
Межвидовые и межклегочные различия генерации нитрита N0 2 (мкмоль/106 клеток/день) макро¬
фагами [888]
Стимулятор
Мононуклеарные фагоциты
0
ЛПС
ИФН-7
ИФН-7 +
ЛПС
ИФН-7 +
ЛПС + ВН4
Моноциты крови человека
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
I Перитонеальные макрофаги
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
I человека
I Резидентные макрофаги мыши
1,9 ±0,4
5,5 ±0,1
59,9 ±5,0
[ Перитонеальные макрофаги
] мыши, рекрутированные тиог-
1,8 ±0,4
10,5 ±1,3
44,3 ± 4,4
51,3 ± 1,4
54,7 ± 1,5
1 ликолятом
1 Перитонеальные макрофаги
I мыши, рекрутированные
6,64 ± 1,4
15,6 ±2,2
25,5 ±2,2
38,3 ±2,9
I крахмалом
[ Моноциты крови кролика
<0,1
<0,1
I Перитонеальные макрофаги
<0,1
<0,1
1 кролика, рекрутированные
1 тиогликолятом
Примечание. * - Время предынкубации со стимулятором - 48 ч. ЛПС - липополисахарид;
ВН4 - тетрагидробиоптерин
102
Таблица 17
Наличие разных изоформ NO-синтаз в клетках человека [1032]
Нейрональная
NO-синтаза
Индуцибельная
NO-синтаза
Эндотелиальная
NO-синтаза
Тромбоциты
-
+
+
Мегакариоциты
-
+
+
Нейтрофилы
+
-
-
Эозинофилы
+
+
-
Тем не менее определённый скептицизм в этом вопросе остаётся; в качестве объяс¬
нения феномена предполагается снижение чувствительности промотора индуцибельной
NO-синтазы к липополисахариду/IFN-y в результате множественных инактивационных
замещений нуклеотидов соответствующего фрагмента ДНК либо отсутствие одного или
нескольких ядерных факторов транскрипции, необходимых для максимальной экспрес¬
сии гена фермента [1102]. В связи с этим существует предположение, что человек эво¬
люционировал до состояния, в котором мононуклеарные фагоциты не «нуждаются» в
генерации большого количества NO* в физиологических или патологических условиях; в
этих клетках существуют альтернативные противомикробные и противоопухолевые эф-
фекторные механизмы.
Синтез оксида азота часто рассматривается как защитный механизм, направленный
против цитотоксического действия фагоцитов, поскольку NO* ингибирует активацию
нейтрофилов [667] и активность НАДФН-оксидазы [251, 1059], снижает активность
ксантиноксидазы [374], эффективно взаимодействует cOJ [669], в результате чего сни¬
жается продукция Н202, ОН*, гипогалогенитов (рис. 11), модулирует продукцию ОН-
радикала в реакции Фентона. Вместе с тем необходимо отметить, что участие NO* в раз¬
витии воспалительного процесса и его влияние на функциональное состояние фагоцитов
может быть модулирующим и изменяться со временем. Защитное или цитотоксическое
действие N0* также является специфичным в отношении определённых клеток или тка¬
ней. Это подтверждается развитием острого панкреатита при введении животным высо¬
ких доз L-аргинина [467].
NO-радикалы ингибируют пролиферацию лимфоцитов, индуцированную Т- и В-
клеточными митогенами [691, 847], поэтому высокий уровень их генерации макрофага¬
ми при некоторых инфекционных патологиях и травмах [110, 140], а также в процессе
роста аденокарциномы у крыс [616] связывается с иммуносупрессией, в то же время не
выявлено взаимосвязи продукции N0* с ингибированием пролиферации Т-лимфоцитов
при острых вирусных инфекциях [856]. Образующийся при стимуляции фагоцитов ок¬
сид азота также ингибирует пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов [741], кле¬
ток костного мозга [800] и опухолевых клеток [622, 740]. Механизм антипролифератив-
ного действия N0* в достаточной степени не изучен, однако предполагается, что это
действие связано с инактивацией железосерных ферментов, отвечающих за синтез АТФ
и репликацию ДНК [140], табл. 14, либо с прямым повреждением ДНК продуктами ау¬
тоокисления N0* (дезаминирование ДНК), ONOCT и высвобождаемым свободным желе-
103
зом (окисление ДНК) [300]. Возможно также, что антипролиферативный эффект N0*
опосредуется через регуляцию наработки определённых цитокинов, в частности интер¬
лейкина-1 р, интерлейкина-6, интерлейкина-8, продуктов циклооксигеназного окисления,
ингибирование синтеза которых хорошо коррелирует с увеличением уровня продукции
N0* и внутриклеточного цГМФ [544, 937]. Вместе с тем, в эндотелиоцитах оксид азота
стимулирует продукцию интерлейкина-8 [1023].
Интересный факт получен в работе [510]: клетки линии аденокарциномы прямой
кишки человека DLD-1, в которые была трансфецирована ДНК индуцибельной NO-
синтазы макрофагов мыши, in vitro росли медленнее, чем клетки дикого типа. Однако
когда клетки вводили мышам-нюдам, у которых они развиваются в подкожную опухоль,
эффект был прямо противоположным: опухоли из клеток, экспрессирующих макрофа-
гальную NO-синтазу, росли в 2 раза быстрее, чем из клеток дикого типа, и были более
васкуляризованы и инвазивны. Такой парадоксальный эффект авторы объясняют двой¬
ственной ролью NO*: если в наномолярных цитотоксических концентрациях N0* обла¬
дает противоопухолевой активностью, то в низких (~ 20 пмоль/мин/мг белка, обнару¬
женных в данной работе и характерных для рака груди) - является промотором опухоле¬
вого роста, например, через активацию ангиогенеза.
Образование NO0 эндотелиоцитами
В 1980 году Роберт Фёрчготт и Джон В. Завадзки [377] показали, что интактный эн¬
дотелий необходим для индуцированной ацетилхолином релаксации сосудов; они пред¬
положили существование эндотелиального фактора релаксации (endothelium-derived
relaxing factor, EDRF). В 1987 году EDRF был идентифицирован с NO* [494, 764], синтез
которого осуществляется конститутивно экспрессируемой NO-синтазой. Образование
N0* эндотелиальными клетками является важным компонентом регуляции тонуса кро¬
веносных [340, 814] и лимфатических [605] сосудов и предупреждения тромбообразова-
ния: показано, что N0* ингибирует агрегацию тромбоцитов^ [379] и адгезию нейтрофи-
лов [894] и тромбоцитов [927] к эндотелию сосудов (предположительно, посредством
down-регуляции экспрессии на эндотелиоцитах молекул адгезии ICAM-1, Р- и Е-
селектина [611]), и в то же время стимулируют хемотаксис нейтрофилов [155, 534]. В
культуре эндотелиальных клеток человека показано, что NO* стимулирует индуциро¬
ванный фактором некроза опухоли синтез интерлейкина-8. Такое регуляторное физиоло¬
гическое действие N0* проявляется в наномолярных концентрациях (концентрация N0-
радикалов в стенке артерии находится в пределах 0,1-0,4 мкМ), что значительно ниже
«цитотоксических» концентраций, которые наблюдаются при активации моноцитов и
макрофагов.
Синтез NO* в эндотелиальных клетках индуцируется целым рядом физиологических
стимуляторов и вазоактивных соединений (табл. 14); как правило, базальный уровень
продукции N0* в артериях выше, чем в венах [262]. Ингибирование NO-синтазы анало¬
гами аргинина на 40 % повышает артериальное кровяное давление в экспериментальных
моделях, свидетельствуя о том, что артериальное дерево находится в состоянии посто¬
янной активной вазодилатации, и что контроль кровяного давления включает в себя по¬
стоянное высвобождение N0* [827]. При этом N0* осуществляет как бы самоконтроль
над своим сосудорасширяющим действием: его гиперпродукция in vitro приводила к
повышению количества и аффинности рецепторов к эндогенному вазоконстриктору эн-
дотелину-1 на гладкомышечных клетках сосудов крысы [826]. N0* осуществляет также
центральный контроль за системным кровяным давлением: так, введение в желудочки
104
головного мозга доноров оксида азота резко снижало давление, а введение ингибиторов
- повышало его [219].
Вообще эффект NO* как соединения, обладающего способностью расслаблять глад¬
комышечную мускулатуру, является универсальным: N0* любого происхождения дей¬
ствует на чрезвычайно широкий спектр мышц:
• эндотелиальный [679] и нейрональный [136] N0* снимает бронхоспазм;
• лейкоцитарный [689] и нейрональный [107, 226] N0* регулирует моторику кишечни¬
ка, вызывает релаксацию круговых мышц прямой кишки и осуществляет тоническое
ингибирование области привратника;
• эндотелиальный N0* индуцирует расслабление трабекулярной сети и ресничных
мышц [1058];
• нейрональный N0* участвует в релаксации уретры [462] и модулирует перистальтику
ротоглотки и пищевода [264].
Расслабляющий гладкомышечные клетки эффект N0* реализуется через активацию
растворимой гуанилатпикдазы и повышение синтеза цГМФ, что в свою очередь приво¬
дит к снижению и внутриклеточного содержания кальция. Связывание NO* с гемовым
центром гуанилатциклазы изменяет его
конформацию [20] и увеличивает ак¬
тивность фермента (V^) в 400 раз
[950]). Действие NO* также реализуется
через ингибирование комплексов мито¬
хондриальной цепи переноса электро¬
нов I (НАДН:убихинон-
оксидоредуктаза) и II (сукци-
нат:убихинон-оксидоредуктаза), что
ведёт к снижению в клетках синтеза макроэргов [390, 526]. Иммуноцитохимическим
методом конститутивно экспрессируемая NO-синтаза была выявлена в митохондриях,
полученных из разных клеток; это позволило предположить, что данный фермент явля¬
ется физиологическим регулятором окислительного фосфорилирования и продукции в
клетках АТФ [153]. В то же время, действуя через другие метаболические пути, оксид"’
азота может вызывать и сокращение гладких мышц: так, показано, что в отношении
гладкомышечных клеток матки N0* выступает в роли как релаксанта (через активацию
растворимой гуанилатциклазы), так и констриктора (через активацию циклооксигеназы,
которая индуцирует синтез простагландинов и тем самым вызывает сокращение матки)
[364].
Вазодилатационный эффект N0* прямо зависит от его времени жизни в биологиче¬
ских тканях и расстояния диффузии. Время инактивации NO* в тканях определяется на¬
личием реагирующих с ним соединений, прежде всего 02 и О^. Исследования на куль¬
туре гепатоцитов крыс показали, что после введения в среду N0* в близкой к физиоло¬
гической концентрации (3 мкМ) время его жизни снижалось при увеличении плотности
клеток и содержания кислорода в среде, аппроксимация к реальным условиям в печени
(108 клеток/мл и средней концентрации 02 140 мкМ) даёт оценку времени жизни, рав¬
ную 0,092 с [985]. Коэффициент диффузии NO* в водных растворах составляет 3300
мкм2 с'1, из уравнения Эйнштейна (г2 = 2Dx, где г - {расстояние диффузии, D - коэффици-Д
ент диффузии, т - время жизни) можно оценить характерное расстояние диффузии NO*
за время его существования (0,092 с), которое составляет 25 мкм. Расчеты также показы¬
вают, что на расстоянии 100 мкм концентрация N0* снижается в 10 раз от его начальной
л
105
NO
А*
Fe\
N /N —N
/ Wy
N“ “N N N
Неактивированная Активированная
гуанилатциклаза гуанилатциклаза
концентрации в эндотелиоцитах, однако это расстояние увеличивается до 200 мкм, если
учесть падение концентрации О2 и повышение времени жизни N0* в ткани органа по
мере удаления от эндотелия сосуда [985]. Коэффициент диффузии N0* в липопротеино¬
вых частицах (2000 мкм2 с'1) в 1,6 раза ниже, чем в физиологическом растворе, а в мем¬
бранах эритроцитов - в 10 раз, поэтому клеточные мембраны хотя и снижают проникно¬
вение N0* в органы и ткани, но не являются существенным препятствием для его мигра¬
ции [299]. Таким образом, можно считать, что вазодилатационное действие
эндотелиального NO* на гладкомышечные клетки сосудов ограничено расстоянием 100—
200 мкм. Такая ограниченность диффузии может являться одной из причин нарушения
тонуса сосудов при атеросклерозе, когда появление липидных бляшек и разрастание
соединительной ткани в интиме препятствует проникновению NO-радикалов из эндоте-
лиоцитов в гладкомышечную область сосудов.
N0* играет ключевую защитную роль в ишемическом поражении миокарда благода¬
ря своим сосудорасширяющим свойствам [610] и способности угнетать генерацию О \
фагоцитирующими клетками посредством прямого ингибирования НАДФН-оксидазы
[251, 1059, 1089]. В условиях гипоксии повышается стабильность NO-радикала. что уси¬
ливает его биологическое действие [196], а также увеличивается экспрессия мРНК и
синтез белка эндотелиальной и индуцибельной NO-синтаз [608]. Кроме того, как указы¬
валось выше, при переходе гемоглобина из R-формы в Т-форму при низком р02 оксид
азота высвобождается из SNOHb, расширяя сосуды и направляя кровоток в ишемизиро¬
ванную ткань [940]. Необходимо отметить, что хотя в условиях гипоксии образование
NO* усиливается, но если давление кислорода падает ниже 30 мм ртутного столба, то
синтез NO-радикалов снижается [575]. Взаимодействие N0* с О 2 приводит к образова¬
нию пероксинитрита, способного окислять тиолы и тиоэфиры [572], а также индуциро¬
вать процессы ПОЛ в мембранах [811] и липопротеинах сыворотки крови, что усиливает
их захват макрофагами через «скэвинджер»-рецепторы [285, 417], однако во многих ис¬
следованиях N0* рассматривается скорее как антиоксидант, который тормозит развитие
радикальных окислительных реакций, связываясь со свободными и входящими в состав
гема ионами Fe2+ и ингибируя разложение перекисей (реакцию Фентона) [531], а также
перехватывая радикалы ROO* (ROO* + NO* —» ROONO). Константа скорости реакции
взаимодействия NO* с перекисными радикалами липидов составляет (1-3) х 109 моль
л'1 с'1 [754], поэтому NO-радикалы эффективно ингибируют процессы ПОЛ в мембранах,
липосомах и выделенных липопротеинах крови.
Ген эндотелиальной NO-синтазы человека расположен на хромосоме 7q35-36. Опи¬
саны по крайней мере 4 полиморфных маркера гена эндотелиальной NO-синтазы: в ин-
троне 18 по локусу 27 - замена аденина цитозином; в интроне 23 по локусу 10 - замена
гуанина тимидином; полиморфизм тандемных повторов с изменяющимся числом копий
в интроне 4 (eNOS4a/b) и мононуклеотидная замена в экзоне 7. Полиморфизм по интро-
ну 4 (eNOS4a/b) представлен двумя аллелями: 4Ь, в котором имеются 5 повторяющихся
фрагментов по 27 пар нуклеотидов, и 4а, в котором только 4 таких повтора. При иссле¬
довании 108 семей (428 обследованных здоровых лиц) было показано, что генотипу
4а/4а соответствует максимальный уровень базального N0*. В европейской популяции
была выявлена достоверно большая частота аллеля 4а среди курильщиков с ишемиче¬
ской болезнью сердца. Имеются также сведения о достоверно более высокой частоте
аллеля 4а у больных инфарктом миокарда по сравнению со здоровыми людьми в япон¬
ской и корейской популяциях. Несмотря на сходство структур и каталитических меха-
106
низмов эндотелиальной NO-синтазы с нейрональной и индуцибельной изоформами, она
имеет ряд отличий от последних, в частности, это касается продукции О 2: если для ней¬
рональной и индуцибельной NO-синтаз главным условием усиления синтеза О 2 являет¬
ся недостаток L-аргинина, то продукция супероксидного аниона эндотелиальной NO-
синтазой наблюдалась как в присутствии, так и в отсутствие L-аргинина, но только при
низких концентрациях тетрагидробиоптерина [1081].
Однозначно ли N0* ассоциируется с EDRF? На роль EDRF в разные времена предлггЛ
гались разные соединения: С02, К+, аденозин, нейромедиаторы и другие вещества [493].
В настоящее время развернулась дискуссия, особенно оживлённая в отношении регуля¬
ции кровообращения головного мозга, в которой одни авторы доказывают идентичность i
оксида азота и EDRF, а другие отвергают участие N0* в сосудорасширяющем действии
некоторых факторов, в частности ацетилхолина [423, 493, 852]. Картина усложняется
ещё и тем, что NO-синтазы (как конститутивные, так и индуцибельные) обнаруживаются
во многих клетках, отличных от эндотелиоцитов, в результате L-аргинин вызывает рас¬
ширение даже деэндотелизированных сосудов [518]. Сходными с N0* физико¬
химическими свойствами и действием на гуанилатциклазу обладает оксид углерода
(СО), который образуется в реакциях с микросомальными* гемоксигеназами (смотри да¬
лее «Другие оксиданты»), СО, также как N0*, индуцирует расширение сосудов, снижает
адгезию нейтрофилов к эндотелию [611, 1005] и агрегацию тромбоцитов [208], ингиби-
рует пролиферацию"гладкомышечных клеток [708]. В то же время релаксирующее дей¬
ствие СО в несколько раз слабее действия N0* [611] и осуществляется не только посред¬
ством активации растворимой гуанилатциклазы, а и отчасти, очевидно, через инактива¬
цию вазоконстрикторов цитохрома Р450 и эндотелина [256].
NO0 как нейромедитор
NO* является важным нейромедиатором, что связано с его способностью активиро¬
вать растворимую форму гуанилатциклазы через образование комплекса NO-гемовое
железо [151, 659]. Источником NO* в центральной и периферической нервной системе
являются эндотелиоциты сосудов, клетки микроглии и астроциты, неадренергические
нехолинергические нервы и глутаматные нейроны [206] (рис. 32). Функции нейрональ¬
ного NO* чрезвычайно разнообразны: он контролирует осцилляторную активность ней¬
ронов [767], является медиатором ноцицепции [798], термогенеза [95, 916], обоняния
[156], принятия пищи [246] и воды, снижает тревожность, регулирует выход нейроме¬
диаторов [206]; участвует в процессах координации и баланса [383], в формировании
циркадных ритмов [399, 409]; играет центральную роль в процессах долгосрочной по-
тенциации и, соответственно, обучения и памяти [291, 946]. Нейрональный NO* является
одним из важнейших рычагов, с помощью которых нервная система управляет тонусом
сосудов, снабжающих кровью все системы организма [211, 990], причём этот рычаг мо¬
жет действовать и через систему трансмиссий - например, модулируя взаимоотношения
в системе «гипоталамус - эпифиз - надпочечники» [843] или прямо стимулируя высво¬
бождение вазопрессина [696, 750]. Показано также обязательное участие оксида азота,
выделяющегося в синоатриальном узле, в автономном контроле сердцебиения [451].
NO-нейромедиатор может осуществлять синаптическую передачу как классическим
путём, от пре- к постсинаптическому нейрону [213], так и ретроградно [147]; а также
опосредованно - воздействуя на клетки глии или окружающие нейроны [685] (рис. 32).
Снижение содержания цитоплазматического цГМФ при активации клеточных рецепто-
107
ров L-глутаматом и его производными является NCT-зависимым процессом. При этом в
зависимости от уровня продукции N0* он может как ингибировать, так и потенцировать
высвобождение глутамата и аспартата [898]. Кроме того, NO* защищает головной мозг
от ишемических и нейротоксических инсультов, контролирует осцилляторную актив¬
ность нейронов [767], но, вместе с тем, может вызывать и их разрушение [292]. В усло¬
виях недостатка L-аргинина нейрональная NO-синтаза становится достаточно эффек¬
тивным генератором О ~2 [791], в таких условиях белок теплового шока 90 снижал про¬
дукцию О 2 и усиливал образование NO* [933].
ИММУНО¬
СТИМУЛЯТОРЫ
ПРЕСИНДПТИЧЕСКИЕ НЕЙ1
ГТФ цГМФ
iHQ$J
nHOS Тнядфн
nNOS
синтез
анк
ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЙ НЕЙРОН
Рис. 32. Источники возникновения и механизмы действия нейронального NO* [206, 685].
nNOS - нейрональная NO-синтаза; iNOS - индуцибельная NO-синтаза; Г Ц - гуанилат-
циклаза; NMDA - N-мeтил-D-acIIapтaт
Доноры *
Широкий спектр биологического действия NO-радикалов, и в особенности их вазо-
дилатационный эффект, делает актуальным поиск препаратов, способных выступать
донорами N0*. В медицинской практике такие препараты для лечения стенокардии
(грудной жабы) применяются уже около 150 лет. Однако только в последние 15 лет (с
1987 года) начинают проясняться механизмы их биологического действия. В настоящее
время спектр таких препаратов значительно расширился (табл. 18), это прежде всего
антиангинальные препараты (нитроглицерин, нитросорбид, изосорбида мононитрат,
эринит, амил нитрит, молсидомин и др.), которые применяются для усиления крово¬
снабжения миокарда при ишемической болезни сердца, стенокардии и инфаркте мио¬
карда, хотя их применение не ограничивается только терапией сердечно-сосудистых
патологий.
108
Таблица 18
Основные классы доноров N0* [20, 571, 1035]
Класс
Представители
Пути генерации NO*
неферментативные
ферментативные
1
2
3
4
Органические
нитраты
Органические
нитриты
Нитрозильные
комплексы
металлов
N-
Нитрозамины
т-Гидрокси-М-
I нитрозамины
I (Ноноаты,
I NONOates)
i-ono2 o2no^^—ono2
Г°№2 o2no— —ono2
lono2
Нитроглицерин Эринит
o2no o2no
OH ono2
Изосорбидмононитрат Нитросорбид
\Lono
/4^\^ONO j
Амилнитрит /я/?ет-Бутилнитрит
r°V4SRl +
Na2[Fe(CN)5NO] • 2Н20 I ON 'srJ
Нитропруссид натрия Динитрозильные
железо-тиоловые
комплексы
Р° Г T9
Cl-fu-Cl ON//Sn\NO
Г1 -Ff40-FeV Na 2
„ ON s NO
Рутении-
нитрозил Руссинова красная соль
Н3С N=o гОН
HOvS
I JL NH-n^'NO
^т>н о
Дефостатин Стрептозотоцин
XN'a ,n=o
6 ‘-X”'
Купферрон Аланосин
9 _ /ч
v +HGf
n 00
Допастин
Тиолы
Гидролиз и транс-
нитрозирование;
тиолы; свет; тепло
Свет; тиолы; вос¬
становители; нук¬
леофилы
*0Н; свет
Свет; тепло
Цитохром Р450,
глугатион-S-
трансферазы,
мембрансвязан-
ные ферменты
Цитозольные и
микросомальные
ферменты; ксан-
тиноксидаза
Мембран-
связанные фер¬
менты
Ферменты семей¬
ства цитохрома Р-
450
Пероксидазы l
109
Таблица 18 (продолжение)
1
N- ”
Нитрозимины
Нитрозотиолы
С-Нитрозо-
соединения
Диазетин-
диоксиды
Фуроксаны и
бензофурокса-
Оксатриазол-5-
имины
q:Wn°
R
Бензотиазол-2(ЗН)-
нитрозимины
r±j
З-алкил-ААнитрозо-
сиднинимины
SNO
nh2 о
Нитрозоглутатион (GSNO)
°=<f
Н>о
V
о
SNO
8-нитрозо-К-ацетил- S-нитрозотиогалак-
пеницилламин (SNAP) тозы тетраацетат
*4
no2
>Г'°
2-метил-2-нитрозопропан
\ Вг .О
К
3,3,4,4-тетрам етил - 3 -бромо-4-м етил- 3,4-
1,2-диазетин- гексаметилен-3,4-
1,2-диоксид дигидродиазет-1,2-диоксид
%'N'CT
so2
ч \\ +
VN-o-
о
р
^гО"снз
NH* НС1
Свет; тиолы
Спонтанное; уси¬
ленное тиолами,
светом и ионами
металлов
Свет; тепло
Спонтанное; тиолы
Тиолы
Тиолы
Неизвестные
ферменты
Неизвестные
ферменты
Неизвестные
ферменты
Неизвестные
ферменты
Неизвестные
ферменты
Неизвестные
ферменты
110
Таблица 18 (окончание)
1
2
3
4 1
Сиднонимины
о о
f^^NCOOC2H5 I^^NH^HCl
Молсидомин Морфолино-
сиднонимин (SIN-1)
г-у.
Спонтанное; уси¬
ленное светом,
прооксидантами и
pH >5
Неизвестные
ферменты
Оксимы
Nkg^NH*HCl
Линсидомин Пирсидомин
°"V 3^6"
Спонтанное;
02/Реш-порфирин
Неизвестные
ферменты
Гидроксилами
ны
N-
Г идроксигуа-
нидины
H3q
н,с; ^-он
h2n-oh hn-oh н3с
Г идроксиламин N-Метилгид- TV-Диметил-
роксиламин гидроксилами»
н Г2
03 N А:о2н
4^nYn'oh n
nh2 но
N-1 идроксидебризохин А^-Гидрокси-Ь-аргинин
Аутоокисление,
усиленное ионами
металлов
Прооксиданты
Каталаза/Н202 I
NO-синтазы,
цитохромы Р-450
1 Гидроксимо-
|чевина
NH2 А^-Гидроксипентамидин NH2
х
h2n nhoh
Н202/Си,гп-С0Д
или церулоплаз¬
мин; H202/Cu2+;
гемовые белки
Пероксидазы l
Методы регистрации NO0 в биологических средах
Оксид азота является относительно долгоживущим радикалом, однако возможности
применения простого ЭПР метода для регистрации NO* ограничены, с одной стороны,
его низким содержанием в биологических средах (меньше нескольких нМ), с другой
стороны, малым временем электронной релаксации [117]. В экспериментальных иссле¬
дованиях, когда возможно быстрое замораживание образцов, что повышает время жизни
радикалов; метод ЭПР позволяет прямо регистрировать содержание NO* в различных
тканях и биологических средах [656]. Однако часто такой подход невозможен, поэтому
111
значительно большее распространение получил ЭПР-метод с использованием спиновых
ловушек. В качестве таких ловушек были предложены 2-метил-2-нитрозопропан, 3,5-
дибром-4-нитрозобензол, гемоглобин [117, 121]; широко используются дериваты имида-
золиноксил-1Ч-оксида [102] и дитиокарбаматов, насыщенных Fe2+ [569]. Применение в
качестве спиновой ловушки N-метил-В-глюкамин-дитиокарбамата, который вводится
непосредственно в кровь животным, позволяет неинвазивно измерить образование NO* в
крови in vivo, при этом сигнал ЭПР регистрируется с хвоста мыши на специально скон¬
струированном спектрометре [569].
Связывание NO* с гемоглобином приводит к образованию нитрозилгемоглобина
(HbNO), время существования таких комплексов составляет от 40 мин (при 37 °С) до
нескольких часов (при более низкой температуре) [228]. HbNO легко регистрируется
методом ЭПР и позволяет оценивать содержание N0* в среде с пределом обнаружения 1
нМ [423]. Такой подход удобен для биологических и клинических исследований, так как
с его помощью можно определять оксид азота непосредственно в образцах крови, что, в
частности, было успешно показано при изучении механизмов действия нитроглицерина
[228, 419]. Комплексы NOHb в образцах крови локализованы главным образом в эрит¬
роцитах; в некоторых патологических ситуациях (эндотоксический шок у крыс) до 0,8 %
гемоглобина крови находится в связанном с N0* состоянии [1054].
Помимо ЭПР другим прямым методом регистрации NO-радикалов является хемилю-
минесценция. Взаимодействие газообразного NO* с озоном приводит к образованию
N02 в электронно-возбуждённом состоянии, релаксация которого в основное состояние
сопровождается излучением кванта света [658, 763]:
N0 + 03 >N02* + 02
N02* >N02 + hv.
Максимум интенсивности излучения лежит в области 660-900 нм [117]. Хемилюми-
несцентный метод позволяет в водных растворах достичь предела регистрации N0* 10 13
М [1096], однако многие исследователи отмечают, что реально достижимый предел об¬
наружения - 20-50 пмоль [117, 196]. Поскольку NO* быстро окисляется с образованием
нитратов и нитритов, хемилюминесцентное определение оксида азота в биологических
жидкостях часто дополняют восстановлением последних: при комнатной температуре
NO 2 восстанавливают до NO* с помощью ванадия (III), измеряют вспышку свечения и
после снижения хемилюминесценции до базовой линии повышают температуру до
90 °С, что приводит к ванадий-зависимому восстановлению NO' до N0* [973]. Содер¬
жание NO* в выдыхаемом воздухе определяют непрямыми методами по хемилюминес¬
ценции и газовой хроматографии-масс-спектрометрии, анализируя нитрозотиопролин,
образующийся в реакции N0* с водным раствором тиопролина; в работе [620], решив
проблему разделения N2 и N0*, предложили осуществлять прямое газово-
хроматографическое-масс-спектрометрическое обнаружение оксида азота в выдыхаемом
воздухе.
N0* - электрохимически активная молекула, которая легко окисляется на поверхно¬
сти металлического или угольного анода с образованием катиона нитрозония, в итоге
• — е _i_ он — Н+
превращающегося в нитрит-анион: NO* > NO+ > HONO >
N0 2; возникающий в результате ток прямо пропорционален концентрации оксида азота
[973]. Описан высокочувствительный (предел обнаружения Ю"20 моль; диапазон линей¬
ных изменений от 10 нМ до 300 мкМ) электрохимический метод определения NO*, по-
112
зволяющий с помощью микроэлектродов проводить измерения в отдельных клетках
[647]. Показана высокая эффективность электрохимического порфиринового микросен¬
сора для обнаружения оксида азота в кровотоке человека in vivo [1010], однако в на¬
стоящее время такие датчики промышленностью не выпускаются. Кроме того, угольные
электроды и порфириновые сенсоры также легко детектируют катехоламины (дофамин,
норадреналин), поэтому в ситуациях, когда уровень катехоламинов предположительно
повышен, измеренные электрохимически концентрации N0* нуждаются в верификации
другими методами [973, 1010].
Продукцию N0* отдельными нейтрофилами также предложено измерять с помощью
проточной цитометрии, используя флуоресценцию продуктов окисления дихлорофлуо-
ресцина [434], а также продуктов взаимодействия N0* с так называемыми «флуорес¬
центными хелеотропными ловушками оксида азота» (FNOCTs) <э/?/7?о-хинонной природы
[683].
Помимо описанных выше реакций, когда оксид азота взаимодействует с гемовыми
группами гемоглобина с образованием нитрозилгемоглобина (HbNO) или с цистеином в
положении 93 (i-цепи белка с образованием S-нитрозогемоглобина (SNO-Hb), N0* легко
вступает в реакцию с оксигемоглобином и оксимиоглобином с образованием соответст¬
венно метгемоглобина и метмиоглобина, in vitro при pH = 7,0 и температуре 20-25 °С
константы скоростей этих реакций составляют около 4 х 10'7 М 1с ' [773]:
HbFe2+02 + NO* > HbFe3+ + NO “.
Скорость NO-зависимого образования метгемоглобина определяют с помощью раз-
личных спектрофотометрических методов. Наиболее чувствительна спектроскопия при
двух длинах волны, 401 и 410 нм, предел обнаружения составляет 1 нмоль/л N0*; изме¬
нение содержания метгемоглобина (а следовательно и концентрацию оксида азота) вы¬
числяют ПО уравнению: ACmetHb = A(AA4oi_4lo)/Ae4oi_410(metHb-oxyHb) [973]. In vivo судить об
образовании N0* по уровню метгемоглобина в крови невозможно, поскольку последний
быстро восстанавливается метгемоглобинредуктазой эритроцитов.
Как упоминалось выше, в физиологических условиях NO* быстро окисляется моле¬
кулярным кислородом с образованием оксидов NO ~2 и N0", поэтому ферментативная
активность NO-синтазы может быть измерена спектрофотометрически в реакции Грисса
[420]: вначале содержащийся в образце N0” восстанавливается до NO2 пропусканием
через кадмиевую колонку или с помощью НАДН-зависимой нитратредуктазы, затем
добавляется реактив Грисса, содержащий сульфаниламид, ^(1-нафтил)-этилендиамин и
НС1, после чего с помощью УФ-спектрофотометра определяется поглощение при 548 нм^
(рис. 33). Модификация метода, предложенная в работе [531, позволяет проводить одно¬
этапное количественное определение стабильных метаболитов N0* в сыворотке крови:
реакция Грисса протекает одновременно с восстановлением нитратов в нитриты в при¬
сутствии хлорида ванадия.
Для оценки содержания нитритов применяют также высокоэффективную жидкост¬
ную хроматографию с электрохимическим детектированием [523]; разработан фермен¬
тативный метод определения нитрата в сыворотке крови и моче с использованием нит¬
ратредуктазы из Aspergillus sp. (КФ 1.6.6.2): измеряют изменение поглощения при
340 нм как результат окисления НАДФН (средняя концентрация NO ~ в сыворотке здо¬
ровых людей, измеренная с помощью этого метода, составила 16 мкмоль/л) [186].
Такие методы определения NO* через оксиды азота следует отнести к полу количест¬
венным, так как только часть радикалов NO* преобразуется в N0 ~2 и N0 ~, кроме того,
113
Cd
no;
no;
нитратредуктаза
N02 + H+ ►MONO
HONO + H2N
HON=N
S02NH2 + OH'
сульфаниламид
H2NH2CH2CHN
h2nh2ch2chn
N-( 1 -нафтил)-этилендиамин
Рис. 33. Реакции, протекающие в ходе определения содержания нитратов и нитритов с помощью
реактива Грисса
образование последних возможно в других биохимических реакциях. При измерении
нитритов и нитратов необходимо учитывать следующее:
• NO j и NO з стабильны в (замороженной) плазме в течение по меньшей мере 1 года;
• NO j в цельной крови очень быстро (>95 % за 1 час) окисляется в NO ;, поэтому не
имеет смысла определять в плазме только содержание N0 ;;
• концентрация NO ~2 и NO ~ в образцах плазмы здоровых людей составляет соответст¬
венно от 1,3 до 13 мкмоль/л (в среднем 4,2 мкмоль/л) и от 4,0 до 45,3 (в среднем 19,7
мкмоль/л);
• концентрации N0; и N0; в плазме не коррелируют (содержание N0; как процент
от общего содержания N0 ; и N0 ~ варьирует от 3,9 % до 88 %);
• образцы плазмы необходимо депротеинизировать и каждый образец сравнивать со
своим контролем во избежание определения артефактно высоких концентраций NO \
и NO ; [710];
• нитриты и нитраты являются продуктом метаболизма микрофлоры кишечника;
• возможно избыточное поступление нитратов с пищей [973].
На использовании свойства N0* окислять SH-содержащие соединения предложен
спектрофотометрический метод его определения [252], основанный на измерении со¬
держания 5,5'-дитиобис(2-нитробензойной) кислоты (к = 412 нм), продукта окисления
тиоловых групп 5-тио-2-нитробензойной кислоты оксидом азота.
В биологических исследованиях используются также так называемые биологические
методы определения N0*, основанные на способности оксида азота вызывать дозозави¬
симое расслабление гладкомышечных стенок сосудов [764, 763] или ингибировать агре¬
гацию тромбоцитов [867]. В таких исследованиях у животных выделяют небольшой уча¬
сток аорты в виде кольца, добавляют NO* и измеряют изменение диаметра сосуда [763];
отмытые тромбоциты помещают в агрегометр, добавляют источник N0* (фагоциты), а
затем стимулируют их слипание тромбином и отслеживают снижение оптической плот¬
ности образца [867].
114
Субстратами NO-синтазы являются L-аргинин и НАДФН, конечным продуктом - L-
цитруллин, поэтому возможно определение её активности по образованию меченого
цитруллина из [3Н]-аргинина [1006] или [14С]-аргинина [476, 758], а также по увеличе¬
нию флуоресценции НАДФ* (в этом случае активность NO-синтазы определяют по раз¬
нице НАДФ+-индуцированной флуоресценции в отсутствие и в присутствии L-NNA)
[1036]; идентификацией с активностью НАДФН-диафоразы [671]. При определении та¬
ким образом активности NO-синтазы в биологических образцах необходимо учитывать
возможность рециклизации цитруллина в аргинин аргининосукцинатсинтазой и аргини-
носукциназой, что может искусственно занижать результат; кроме того, в гомогенатах
печени, в которой осуществляется полный цикл мочевины, может протекать превраще¬
ние цитруллина в орнитин.
Синглетный кислород
Изменение спина одного из электронов, находящихся на л*-орбиталях в молекуле ки¬
слорода, приводит к образованию возбуждённого синглетного состояния ]Ag (рис. 4),
энергия которого на 96,3 кДж/М больше энергии основного триплетного состояния.
Возможно также образование состояния ’Eg (энергия на 159,6 кДж/М выше энергии со¬
стояния 3Eg), когда электроны находятся на разных орбиталях, однако из него молекула
кислорода в водных растворах переходит в состояние ’Ag за время около 10 12 с, поэтому
практически зарегистрировать состояние ’Eg не удаётся [62, 446]. Время жизни ’(Э2 в
насыщенном воздухом водном растворе составляет (3,15 ± 0,2) х 106 с, в этаноле -
(13,0 ± 0,5) х 10'6 с, в дейтериевом буфере - 6,5 х10'5 с, в присутствии детергентов,
образующих мицеллы, время жизни ’02 увеличивалось в 1,5-2 раза [8, 532]. В отличие
от жидкой фазы, в газообразной среде время жизни синглетных состояний существенно
повышается. Было высказано предположение, что образующийся в атмосфере при фото-
индуцированных процессах синглетный кислород в состоянии ’Eg может оказывать ци-
тотоксическое действие на бактерии и микроорганизмы [770]. Однако специально про¬
веденная экспериментальная проверка с использованием генератора синглетного кисло¬
рода на основе фотосенсибилизации показала, что цитотоксическое действие связано с
состоянием ’Ag, время жизни которого в атмосфере - 0,047-0,092 с [688].
Синглетный кислород метастабилен, переход его в триплетное состояние сопровож¬
дается инфракрасной (1270 нм), а рекомбинация - красной (635 нм) люминесценцией
[62, 84]. Благодаря своей высокой реакционной способности синглетный кислород легко
вступает в окислительные реакции с органическими соединениями, принимает участие в
инициировании ПОЛ и возникновении биохемилюминесценции [24], в повреждении
нуклеиновых кислот и канцерогенезе [330], ингибирует Са2+-АТФазу [584]. В модельных
экспериментах с использованием гепатоцитов, клеточных линий чешуйчатой карциномы
и базофильной лейкемии крысы показано прямое дозозависимое цитотоксическое дейст¬
вие экзогенного синглетного кислорода, при этом предполагаемой мишенью действия
’02 являлись белки и полипептиды [283]. В наибольшей степени окислению синглетным
кислородом подвержены тирозиновые остатки белков [1075]. Как показано на культуре
человеческих фибробластов, под действием ’02 повышается экспрессия мРНК интер¬
стициальной коллагеназы, в то же время синтез тканевого ингибитора металлопротеиназ
не изменяется [883]. Это может быть причиной дисбаланса синтеза коллагеназы и её
ингибитора, что наблюдается при УФ-облучении и развитии воспалительной реакции.
В экспериментах in vitro показано антитромботическое действие синглетного кисло¬
рода, которое проявляется, с одной стороны, в инактивации им тромбоцитов, фибрино¬
гена, факторов V, VIII и X, а с другой - в активации фибринолиза посредством супрес¬
сии ингибитора активатора плазминогена-1, а2-антиплазмина и активации одноцепо¬
чечной урокиназы плазмином и окисленным фибрином [949]. Таким образом, через ге¬
нерацию *02 фагоциты могут усиливать фибринолиз, проникая в тромб и разрушая его,
что особенно важно при атеротромбозе.
В живых организмах не выявлено специализированных механизмов наработки синг¬
летного кислорода, за исключением грибов вида Cercospora, которые для своей защиты
синтезируют белок церкоспорин, вызывающий фотоиндуцированное образование Oj и
102 [615]. Вместе с тем во многих ферментативных реакциях (с участием СОД, каталазы,
пероксидаз), а также в реакциях с АКМ и цитохромами, показано возникновение 102
(рис. 34) как сопутствующего продукта [220, 555, 565, 739, 968]. Так, в реакции разло¬
жения перекиси водорода каталазой 0,5 % образующегося кислорода возникает в синг-
летном состоянии [84], при катализируемом гематином и цитохромом с разложении гид¬
роперекиси линолевой кислоты 20 мкМ перекиси дают 5,7 мкМ 102. В связи с низким
выходом кислорода в синглетном состоянии и малым временем его жизни в биологиче¬
ских субстратах (24-130 не в мембранах эритроцитов человека [532]) концентрация !02 в
животных клетках не превышает 10'6 М [84, 220]. Малые значения времени жизни в кле¬
точных мембранах определяются взаимодействием !02 с антиоксидантами и белками, в
то время как липиды дают только 2-7 % общего тушения [56, 532].
Сложности регистрации *02 затрудняют выявление его биологической роли, в част¬
ности, в микробицидном действии фагоцитов. Развитие дыхательного взрыва при сти¬
муляции фагоцитов сопровождается существенным усилением реакций диспропорцио-
нирования радикалов О ~2 (рис. 34, А) и галогенирования (рис. 34, Б), в которых синтези¬
руется синглетный кислород. Посредством измерения свечения в области 1268 нм было
показано образование 102 в стимулированных ФМА эозинофилах, но не в нейтрофилах;
с помощью хемилюминесценции обнаружено, что эозинофилы эффективно генерируют
синглетный кислород в ответ на физиологические агонисты С5а и лейкотриен В4 [979].
Вместе с тем, основываясь на методе регистрации по окислению 9,10-
дифенилантрацена, исследователи показали, что стимулированные ФМА нейтрофилы
синтезируют 11,2 нмоль ^/Ю6 клеток [943], что составляет около 20 % от потребляе¬
мого клетками кислорода. В изящных экспериментах Хидетака Тацузавы с соавт. выяв¬
лено, что жизнеспособность трансформированных Е. coli, продуцирующих эффектив¬
ный ингибитор ]02 каротеноид ликопин, в фаголизосомах нейтрофилов в 1,7 раза выше,
чем бактерий дикого типа [976]; микробицидное действие синглетного кислорода авто¬
ры связывают с инактивацией им мембрансвязанных ферментов дыхательной цепи
Е. coli [977]. Это позволяет рассматривать синглетный кислород как один из главных
микробицидных агентов, действующих в области фагосом гранулоцитов [118, 943, 976].
Несмотря на то, что показано участие 102 в повреждении фагоцитами нуклеиновых
кислот (индукция разрывов ДНК плазмид и бактериофагов [306]) и инициировании ПОЛ
в мембранах, в общем цитотоксическом действии АКМ на клетки и ткани роль эндоген¬
ного *02, по-видимому, не является определяющей [548]. Значение ]02 становится суще¬
ственным для различных фотоиндуцированных процессов, в частности - фотосенсиби¬
лизации. Энергии кванта света видимого диапазона (400-700 нм) недостаточно для раз¬
рыва С-Н-связей и образования радикалов, однако вполне достаточно для перевода
молекулы кислорода в синглетное состояние, энергия которого на 96,3 кДж/моль выше
энергии основного триплетного состояния. При фотосенсибилизации под действием све¬
та возникают возбуждённые триплетные состояния (3Р) молекул (сенсибилизаторов),
энергия с них переносится на молекулярный кислород с образованием ’О*
116
Р ——> ‘р >3Р ——> ’02 + Р,
где Р, 'Р и 3Р - основное, возбуждённое синглетное и триплетное состояния молекулы
сенсибилизатора.
Рис. 34. Схема основных реакций, приводящих к образованию синглетного кислорода [21, 117]
А - реакции диспропорционирования
О 2 + О 2 + 2Н+ > Н202 + ^02
Н202 + Н202 > 2Н20 + '02
Б - реакции с участием миелопероксидазы (МПО)
Н202 + СГ —МП0 > Н20 + ОСГ
осг + Н202 > СГ + н2о + ‘о2
В - реакция разложения перекиси водорода каталазой
2н2о2 —™та1аза. > 2Н20 + 102
Г - реакция Габера-Вейса
О 2 + н202 > ОН" + ОН’ + ‘02
Д - реакция гидроксильного радикала с супероксид-анионом
О 2 + он* —> н2о + ‘о2
Под действием света, при наличии в среде эффективных сенсибилизаторов, синглет¬
ный кислород образуется в количестве, достаточном для проявления его цитотоксиче-
ских свойств [62, 165]. Это явление лежит в основе фотодинамической терапии опухо¬
лей, при которой больному вводится сенсибилизатор (часто применяется фотофрин и его
производные), после чего опухоль облучается интенсивным видимым светом, и образо¬
вание синглетного кислорода вызывает гибель опухолевых клеток [312, 670]. Помимо
117
цитотоксического действия на клетки в таких условиях ]02 способен активировать про¬
мотор вируса иммунодефицита человека [613], индуцировать выход простагландина Е2
[473] или некоторых цитокинов [312].
В растениях и фотосинтетических микроорганизмах молекулы хлорофилла являются
эффективными фотогенераторами !02 [40], при этом in vitro квантовый выход образова¬
ния синглетного кислорода с растительными пигментами может достигать 65 %. Высо¬
кая эффективность образования синглетного кислорода позволила предложить произ¬
водные хлорофилла в качестве сенсибилизаторов для фотодинамической терапии [349].
Ингибиторами ]02 в биологических системах являются фенольные антиоксиданты:
токоферолы, убихиноны, а также аскорбат, белки и гистидин [40]. Однако в качестве
наиболее эффективных тушителей выступают полиеновые углеводороды, и в первую
очередь - p-каротин, который взаимодействует с синглетным кислородом со скоростью
3 х Ю10 M'V1, при этом одна молекула Р-каротина может инактивировать более 1000
молекул прежде чем подвергнется окислительной деструкции [56]. Это можно объ¬
яснить тем, что ингибирование !02 идет по механизму переноса энергии на триплетный
уровень Р-каротина, который лежит на 22 ккал/моль ниже уровня (V) состояния моле¬
кулы кислорода. Константы скорости взаимодействия {02 с липидами, белками,
а-токоферолом и аскорбатом соответственно равны 105, 5 х 107, 108 и 4 х 107 M'V1 [40].
Так как !02 - высокореакционная молекула, легко вступающая в окислительные ре¬
акции, то для регистрации 102 используются химические методы, основанные на реги¬
страции продуктов окисления синглетным кислородом олефинов, диенов, 2,5-
диметилфурана и билирубина [984]. Данные методы неспецифичны (обычно реакции
протекают и с другими формами АКМ: Oj, ОН*, Н02*), а также недостаточно чувстви¬
тельны для обнаружения *02 в биологических системах, где его концентрация редко
превышает 10'6 М. Поэтому химические методы определения синглетного кислорода
применяются главным образом в специальных исследованиях, где нужно выявить факт
его образования. Недавно разработан простой чувствительный метод регистрации ]02,
основанный на фотодинамической инактивации щелочной фосфатазы; в реакцию не
вмешиваются ОН-радикалы и Н202 [1087].
В последние годы предложены "флуоресцентные красители, при взаимодействии с
синглетным кислородом превращающиеся в интенсивно флуоресцирующие эпоксиды;
на основании отсутствия взаимодействия красителя cOJ, Н202 и NO* авторы предлага¬
ют использование данного метода для селективного определения 102 в биологических
системах [1002]. В экспериментальных системах для измерения 102 применяются спек¬
трометры,"регистрирующие собственную фосфоресценцию в области 1270 нм при фото
сенсибилизированной генерации !02 наносекундными лазерными вспышками [8].
Для определения образования 102 в биологических образцах широко применяются
биохемилюминесцентные методы, основанные на регистрации свечения в красной (634
нм) и инфракрасной (1270 нм) областях спектра [222, 533]^ Излучение квантов света
происходит в реакциях дезактивации синглетного кислорода:
]02 > 02 + hv (1270 нм)
102 + !02 > 202 + hv (634 нм).
Смещение в красную область спектра излучения, возникающего в реакциях с синг¬
летным кислородом, позволяет легко дифференцировать его от излучения, возникающе¬
го в реакциях с алкоксильными и пероксильными радикалами, максимум которого ле¬
жит в области 350-500 нм. Таким образом, хемилюминесценция является эффективным
118
прямым методом регистрации синглетного кислорода в биологических и эксперимен¬
тальных системах [412, 552, 555]. Предложены также специфичные хемилюминесцент¬
ные методы опредёлеЬи^^ОгТ^снованные на регистрации свечения, возникающего в
результате взаимодействия синглетного кислорода с аналогами люциферинов [962, 968],
производными изолюминола [4S71 и 1,8-нафталимидов [ДД, а также бенз[а]Гшрен-/^8-
дигидродиолом [979]; недавно^разработана чувствительная высокоспецифичная хеми-
люминесцентная*^^5Тка 4,5-диметилтио-4'-[2-(9-антрилокси)этилтио]тетратиафулвален,
селективно взаимодействующая с ]02, но не О \, ОН* Н202, ОСГ [628].
Гипогалогениты
В литературе широко применяется термин «активные формы кислорода», к которым
гипогалогениты в строгом смысле слова не относятся, так как биохимически представ¬
ляют собой скорее активные формы галогенов (см. «Кислород и активированные кисло¬
родные метаболиты»). В то же время, на наш взгляд, они органически вписываются в
группу кислородсодержащих соединений, обозначенных нами как «активированные ки¬
слородные метаболиты». Высокая биологическая активность гипогалогенитов впервые
была выявлена во время Первой мировой войны, когда в госпиталях возникла острая
потребность в дезинфицирующих материалах, обладающих бактерицидными свойства¬
ми. Исследование более 300 различных химических соединений выявило высокую мик-
робицидную активность гипохлорной кислоты (НОС1).
В организме человека гипогалогениты образуются главным образом в результате
ферментативной реакции перекиси водорода с галогенид-анионами, катализируемой
миелопероксидазой (МПО) и пероксидазой эозинофилов (ЭПО), которые различаются
по структуре и субстратной специфичности. Так, основным продуктом МПО является
НОС1, в то время как для ЭПО предпочтительными субстратами служат SCN-, ВГ, Г и
[55,558, 1077].
Н202 + X" + Н+ —мпо,эпо ) НОх + н2о.
(где X' = СГ, ВГ, Г, SCNT)
Физиологические концентрации галогенид-анионов в плазме крови человека нахо¬
дятся в пределах 95-110 мМ для СГ, 20-150 мкМ для Вг“ и 0,1-06 мкМ для Г, поэтому
главным продуктом пероксидаз является НОС1. Несмотря на высокую гомологичность
(70 %) последовательностей ДНК, кодирующих МПО и ЭПО, врождённые дефициты
МПО не сопровождаются изменением активности ЭПО и наоборот, у людей с низкой
активностью ЭПО не наблюдается изменения активности МПО [394].
МПО (Н2Огоксидоредуктаза, КФ 1.11.1.7) - гемопротеин с молекулярной массой
120-160 кДа, состоящий из двух тяжёлых ((3) (55-63 кДа) и двух лёгких (а) (10-15 кДа)
субъединиц; Р-субъединицы соединены одной дисульфидной связью и содержат 2 кова¬
лентно связанные железосодержащие простетические группы [559] (рис. 35). Возмож¬
ность включения СГ в хлорирующие продукты впервые была описана в 1941 году [99],
однако сам фермент был подробно изучен много позднее.
Очищенная МПО имеет интенсивный зелёный цвет; характерный для гнойных выде¬
лений зеленоватый оттенок обусловлен содержащейся в них МПО. Фермент катализиру¬
ет комплекс реакций. При низких значениях pH (оптимум pH = 5) образуются гипогало¬
гениты (в частности, НОС1) посредством двухэлектронного окисления:
Нативная МПО + Н202 > Соединение I + Н20
Соединение I + СГ + Н+ > Нативная МПО + НОС1.
119
простетическая
группа
тяжёлая
субъединица
(р)
легкая
субъединица
(а)
Рис. 35. Структура миелопероксидазы [559]
По классическому пероксидазному циклу МПО может окислять различные органиче¬
ские субстраты (RH), в частности тирозин, с образованием радикалов:
Соединение I + RH > Соединение II + R* + Н+
Соединение II + RH + Н+ > Нативная МПО + R* + Н20
В качестве субстратов МПО также могут выступать оксиды азота, и в особенности
нитрит (N0 2).
У человека ген, кодирующий МПО, расположен в длинном плече 17 хромосомы
[497]; синтез фермента проходит на стадии промиелоцита [731], после чего МПО лока¬
лизуется в азурофильных гранулах нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов. В ней-
трофилах на МПО приходится около 5 % сухой массы клетки, в моноцитах содержание
фермента значительно меньше - 1-2 % [1045]. В процессе трансформации моноцитов в
макрофаги происходит почти полная потеря МПО; однако при этом повышается способ¬
ность макрофагов захватывать экзогенную МПО. В экспериментах на клеточных куль¬
турах показано, что нагрузка макрофагов, в которые трансформировались моноциты
человека на восьмой день культивирования, экзогенной МПО приводит к существенно¬
му повышению их способности убивать Pseudomonas aeruginosa [663]. По-видимому,
высокая активность МПО является одной из причин, по которой внутриклеточные бак¬
терии (М. tuberculosis) могут оккупировать макрофаги, но не заселяют гранулоциты.
Первичным продуктом, образующимся при окислении хлоридов миелопероксидаз-
ной системой, является гипохлорная (хлорноватистая) кислота НОС1, которая находится
в равновесии с ионом ОСГ (НОС1 <—> Н+ + ОСГ; рКа 7,53) [558]. Дегрануляция, кото¬
рой сопровождается активация нейтрофилов, приводит к высвобождению МПО и ини¬
циации образования гипогалогенитов, являющихся важным компонентом микробицид-
ного потенциала полиморфноядерных лейкоцитов. На образование НОС1 расходуется
28 % потребляемого активированными нейтрофилами кислорода и до 70 % образую¬
щейся Н202 [23, 446, 447], при этом концентрация НОС1 в очаге воспаления может пре¬
вышать 100 мкМ [81]. Так как МПО обладает хорошей растворимостью в липидной фазе
мембран, при высвобождении в процессе дегрануляции она преимущественно концен¬
трируется на границе раздела фаз и участвует в создании микробицидного потенциала
слизистых поверхностей тела человека и, по-видимому, даже хрусталика глаза [78].
120
ЭПО структурно отличается от МПО и состоит из двух субъединиц с молекулярной
массой 50 кДа и 10-15 кДа, простетическая группа фермента - протопорфирин IX (как у
лактопероксидазы). Окислительный метаболизм и пероксидазная активность у эозино-
филов выше, чем у нейтрофилов, несмотря на то, что фагоцитоз бактерий последними
идёт значительно активнее [55, 914]. Одна из основных функций эозинофилов - созда¬
ние микробицидного потенциала кожи, слизистых поверхностей лёгких, кишечника,
матки, где они накапливаются в соединительной ткани и выступают в качестве своеоб¬
разных одноклеточных желез, секретирующих ЭПО-содержащие гранулы [55]. Физио¬
логическим кофактором ЭПО служит бромид, концентрация которого в крови человека
составляет 3,72-3,90 мг/л; возникающий в результате пероксидазной реакции НОВг мо¬
жет взаимодействовать с перекисью водорода с образованием ]02 [128]. Источником
йодида может служить тироксин, активно накапливающийся эозинофилами.
Гипогалогениты представляют собой мощные токсины, чрезвычайно реакционноспо¬
собные в химическом отношении, и взаимодействуют с мишенью либо галогенируя её
(галогенид-анион ковалентно связывается с мишенью), либо окисляя. При взаимодейст¬
вии с гипогалогенитами в первую очередь окисляются сульфгидрильные и тиоэфирные
группы белков [640], поэтому наличие в среде молекул, содержащих данные группы,
(глутатион, альбумин, 2-нитро-5-тиобензойная кислота) существенно снижает цитоток¬
сическое и деструктивное действие как самих гипогалогенитов, так и активированных
гранулоцитов [120]. Так, основным сывороточным ингибитором гипогалогенитов счита¬
ется альбумин [80].
НОС1 может взаимодействовать с биологическими аминами, продуцируя хлорамины:
НОС1 + RNH2 > RNHC1 + Н20. Некоторые из них (например, таурин) нереактивны, в
то время как другие (в частности, собственно хлорамин NH2C1) обладают гораздо более
мощным деструктивным потенциалом, нежели НОС1 [128]. Таурин не только служит для
защиты фагоцитов от аутодеструкции собственным гипохлоритом: хлорамин этой ами¬
нокислоты является своеобразной сигнальной молекулой активированных нейтрофилов,
которая координирует генерацию воспалительных медиаторов макрофагами (ингибиру¬
ет продукцию ими NO*, простагландина Е2, TNF-a, интерлейкина-6) [654]. Через образо¬
вание хлорамина протекает образование хлоротирозина при взаимодействии тирозина (в
составе небольших пептидов) с НОС1: образовавшийся первично хлорамин претерпевает
внутримолекулярную трансформацию, реагируя с ароматическим кольцом тирозинового
остатка. Поскольку пероксидаза - единственный фермент, способный хлорировать аро¬
матическое кольцо, а в организме человека МПО - единственный фермент, генерирую¬
щий в физиологических условиях НОС1, то хлоротирозин можно считать специфиче¬
ским маркёром продукции НОС1 in vivo [311].
Окислению системой «МПО - Н202 - галогенид-анион» подвержены железосерные
центры и гемовые группы ферментов [238, 559]; при этом гипогалогениты могут как
индуцировать [23, 765, 945], так и ингибировать процессы ПОЛ [1068]. Индукция ПОЛ
может быть опосредована высвобождением железа в каталитически активной форме
(Fe2+) в реакции гипохлорита с оксигемоглобином [89], одновременно НОС1 может
взаимодействовать с Fe2+ с образованием реакционного гидроксильного радикала 157,
88, 227]:
Fe2+ + ОСГ + Н+ > Fe3+ + ОН* + Cl-
Предполагается также, что стимулированные гранулоциты могут генерировать ОН-
радикалы в реакции гипогалогенитов с супероксидом [817]:
НОС1 + О > ОН* + СГ + 02,
121
однако такая реакция, по-видимому, не вносит дополнительный вклад в микробицидное
действие гранулоцитов, а, скорее, снижает цитотоксичность, поскольку чрезвычайно
бактерицидная гипохлорная кислота превращается в более реакционноспособный, но
менее токсичный для бактерий ОН*: в силу малого радиуса действия ОН-радикала даже
в ограниченном пространстве фагосомы более вероятно его взаимодействие с другими
мишенями, нежели микроорганизмы [447].
Так как в условиях, близких к физиологическим, гипохлорная кислота находится в
равновесии с ионом гипохлорита (НОС1 <-» Н+ + ОСГ), то в системе «МПО - Н202 - СГ»
возможно появление синглетного кислорода в реакции [557]:
Н202 + ОСГ » Н20 + СГ + 'о2.
При низких pH (~ 5,5) также возможно разложение гипогалогенитов с образованием
синглетного кислорода [552]: 2НОС1 > 2Н+ + 2СГ + ]02.
Поэтому цитотоксический и мутагенный эффекты гипогалогенитов, а также индук¬
ция ими процессов ПОЛ могут быть в определённой степени опосредованы образовани¬
ем реакционных ОН-радикалов и синглетного кислорода. Хемилюминесцентными мето¬
дами выявлялась прямая взаимосвязь между продукцией !02 в системе «МПО - Н202 -
СГ» и микробицидным дейстзием, что позволяет предполагать важность продукции ]02
для цитотоксического действия гранулоцитов [118, 976]. НОС1 эффективно проникает в
поверхностный фосфолипидный слой циркулирующих в крови липопротеинов низкой
плотности и вызывает их окисление [58], индуцируя тем самым эффективный захват
окисленных липопротеинов макрофагами через «скэвинджер»-рецепторы [23, 465].
Цитотоксическое действие нейтрофилов в очаге воспаления отчасти опосредовано
гипохлорит-индуцированной мобилизацией Zn2+ из металлопротеинов [355, 975]. В то
же время способность гипогалогенитов прямо разрушать клетки-мишени незначительна,
их деструктивное действие опосредовано нарушением транспортных функций мембран¬
ных белков, инактивацией АТФ-синтетазы [559] или бактериальной убихинолоксидазы
[816], усилением активности протеиназ через инактивацию их ингибиторов [1043], акти¬
вацией белков системы комплемента [910, 1028]. Кроме того, выявлено, что НОС1 и
Н202 оказывают селективный ингибирующий эффект на клеточное деление, синтез РНК
и ДНК и продукцию белков клеточного деления в Е. coli, при этом НОС1 обладает более
выраженным эффектом, чем Н202 [678, 850]. Снижение размножения бактерий под дей¬
ствием НОС1 может вызываться нарушением связывания ДНК с клеточной мембраной и
ингибированием её репликации [851].
На тканевом уровне некоторые продукты миелопероксидазной системы (NH2C1) уча¬
ствуют в развитии воспалительного процесса, усиливая адгезию гранулоцитов к эндоте¬
лию и их трансэндотелиальную миграцию либо прямо, инициируя экспрессию (32-
интегринов гранулоцитов, либо опосредованно, через активацию образования медиато¬
ров воспаления, таких как лейкотриен В4 [404] и увеличение проницаемости эндотелия
путём укорачивания цитоскелета эндотелиоцитов и сокращения клеток [975]. Однако
участие гипогалогенитов в развитии и поддержании воспалительной реакции не столь
однозначно: так, показано, что НОС1 практически не влияет на синтез de novo и экспрес¬
сию молекул адгезии ICAM-1 и Е-селектина эндотелиальными клетками (HUVEC) и
адгезию к ним нейтрофилов, напротив, предварительная инкубация HUVEC с нетокси¬
ческими микромолярными концентрациями гипохлорной кислоты подавляла ФМА-
индуцированное высвобождение Р-селектина [799]. Такое ингибирование in vivo может
негативно влиять на роллинг и трансэндотелиальную миграцию гранулоцитов и тем са¬
мым тормозить процесс воспаления.
122
Мишенями МПО-опосредованной системы нейтрофилов является чрезвычайно ши¬
рокий спектр клеток и молекул; основные её эффекты перечислены в табл. 19. Показано,
что под действием НОС1 молекулы IgA, IgG и IgM расщепляются на 3 фрагмента, при
этом оптимальное молярное соотношение HOCl:Ig составляет 320:1, 375:1 и 808:1, соот¬
ветственно [317].
Таблица 19
Эффекты миелопероксидазной системы [55, 80, 81, 559, 910]
Повреждение и ингибирование in vitro
На клеточном уровне:
Микроорганизмы: бактерии, грибы, вирусы, простейшие, амебоидные, гельминты
I Клетки млекопитающих: сперматозоиды, клетки крови (гранулоциты, лимфоциты, эритро¬
циты, тромбоциты), опухолевые клетки
На субклеточном уровне:
Хемотаксины (С5а, 1MLP), ингибитор агпротеиназы, бактериальные токсины (дифтерий¬
ный, клостридиальный, пневмолизин), компоненты нейтрофильных гранул (лизосомальные
ферменты, белок, связывающий витамин В12), метаболиты арахидоновой кислоты (про-
стагландины, лейкотриены), Cu,Zn-COfl, эластин, трансферрин, альбумин, церулоплазмин,
иммуноглобулины и т.д.
Стимулирование in vitro
Клеточная секреция (тромбоциты, тучные клетки), активация ферментов (коллагеназа, же-
латиназа) и системы комплемента, адгезии гранулоцитов к эндотелию
Эффекты in vivo
Повреждение лёгких, почек, опухолей, синтез провоспалительных эйкозаноидов
В определённых условиях МПО может выступать в качестве антиоксиданта, являясь
второй линией защиты от токсических производных NO-радикала. Так, показано, что
МПО взаимодействует с пероксинитритом с образованием в итоге нитритов и нитратов
[356], при этом реакция резко ускоряется при понижении pH, что особенно важно для
воспалительного очага, характеризующегося кислой средой:
МПО + ONOOH > [МПО-1-NO “ ] > МПО-П + NO 2
2NO * >N204
N204 + Н20 > NO 3 + NO ■ + 2Н+
pH 8,9: k = 2,5 х 105 M'V
pH 7,2: k = 7,2x 106M ‘c'
pH 6,9: k = 2,0 x 107 M 'c1.
Было также показано, что МПО может опосредованно индуцировать нитрование бел¬
ков в результате окисления нитрита гипохлоритом (N02 + НОС1 > N02C1 + ОН").
Как отмечалось выше, МПО и ЭПО способны напрямую использовать N0 2 в качестве
123
субстрата, что приводит к образованию NO*, *N02 и ONOOH, способных нитровать ами¬
нокислотные остатки белков [466, 1077].
Несмотря на то, что цитотоксичность Н202 значительно возрастает в присутствии
МПО, и на то, что гранулоциты, которые называют «клетками-камикадзе», начинены
значительным количеством МПО, дефицитные по миелопероксидазе состояния слабо
проявляются на уровне организма. Врождённый дефицит МПО встречается с частотой
1 :(2000—4000) [729]. Хотя у людей с этим нарушением выявляется пониженная способ¬
ность гранулоцитов убивать бактерии Candida albicans, существенного возрастания за¬
болеваемости инфекционными патологиями у них не наблюдается (за исключением
больных диабетом). Возникает парадокс: у людей с генетическим дефектом НАДФН-
оксидазы вульгарные патогены, например S. aureus, вызывают тяжёлые, зачастую несо¬
вместимые с жизнью патологические состояния, хотя, как уже говорилось выше, О ~2
обладает неизмеримо меньшим непосредственным бактерицидным действием, чем
НОС1. Для объяснения этого феномена выдвигаются следующие аргументы: если мие-
лопероксидаза экспрессируется только нейтрофилами и моноцитами, то НАДФН-
оксидаза - ещё и большим количеством других клеток-эффектров воспаления, в том
числе макрофагами и эозинофилами; кроме того, нейтрофилы, дефицитные по МПО,
при стимуляции синтезируют повышенное количество О ~2 [394, 850], а учитывая, что
бактериальная инфекция индуцирует экспрессию гранулоцитами NO-синтазы [1055],
можно предположить, что образующийся пероксинитрит отчасти восполняет бактери¬
цидную функцию полиморфноядерных лейкоцитов [447]. Необходимо также отметить,
что помимо непосредственно поглощения и деструкции микроорганизмов важную роль
в разрешении воспаления играют процессы элиминации фагоцитирующих клеток. Пока¬
зано, что если апоптоз макрофагами нейтрофилов больных хроническим гранулемато-
зом замедлен (в частности, за счёт нарушения экспрессии фосфатидилсерина активиро¬
ванными гранулоцитами [448]) [917], то дефицитные по миелопероксидазе клетки пре¬
терпевают апоптоз столь же эффективно, как и нормальные полиморфноядерные
лейкоциты [447].
Повышенный уровень МПО в сыворотке и гранулоцитах крови выявляется при хро¬
нических воспалительных процессах, а также болезни Бехчета [91]. Хотя МПО и ЭПО
являются главными источниками гипогалогенитов в организмах человека и животных,
возможно экзогенное поступление данных форм АКМ, в частности, при потреблении
неочищенной хлорированной воды. Эпидемиологические исследования выявляют пря¬
мую взаимосвязь между потреблением хлорированной воды и развитием некоторых
форм рака [552].
Образование гипогалогенитов в среде может определяться спектрофотометриче¬
ски по поглощению в соответствующей области спектра, так, водный раствор НОС1 при
pH 12 имеет максимум поглощения при 290 нм и коэффициент молярной экстинкции в =
350 М'1. Однако спектрофотометрия мало приемлема для сложных биологических сис¬
тем, таких как клетки, ибо многие органические молекулы поглощают в ультрафиолето¬
вой области спектра. Так как основными источниками гипогалогенитов в организме яв¬
ляются пероксидазные реакции (МПО, ЭПО), а основная масса ферментов локализована
в полиморфноядерных лейкоцитах, то актуальным является изучение наработки гипога¬
логенитов именно этими клетками. Для этой цели предложен простой хемилюминес-
центный метод, основанный на регистрации хемилюминесценции в системе «Н202 -
МПО - люминол». Максимум излучения в данной системе наблюдается в области фи¬
зиологических pH и при концентрации перекиси около 10‘5 М [19], при этом в широком
124
диапазоне концентраций существует линейная зависимость интенсивности свечения от
содержания МПО. Поэтому хемилюминесценция гранулоцитов в присутствии люминола
определяется преимущественно активностью МПО и хорошо отражает процесс деграну¬
ляции [195]. Недавно предложена ещё одна специфическая хемилюминесцентная метка
на ОСГ - 7-гидроксикумарин (умбеллиферон): реакция умбеллиферона с ОСГ, проте¬
кающая в широком диапазоне pH (оптимум - 7,2), имеет низкую энергию активации (31
± 2 кДж/моль) и сопровождается интенсивным голубым свечением = 460 нм) [924].
На принципе хемилюминесценции предложены простые методы определения наработки
гипогалогенитов выделенными пероксидазами [80], суспензией гранулоцитов [15, 49]
или в образцах цельной крови [29].
Алкоксильные и пероксильные радикалы
Как уже отмечалось, развитие цепных радикальных окислительных процессов сопро¬
вождается образованием перекисных (RO *) и алкоксильных (RO*) радикалов:
R* + 02 > RO * (1)
RO \ + RH > ROOH + R* (2)
ROOH > RO* + OH* (3)
По физико-химическим свойствам алкоксильные и перекисные радикалы представ¬
ляют собой чрезвычайно гетерогенный класс соединений, включающий, с одной сторо¬
ны, высокореакционный ОН-радикал (время жизни в биологических субстратах 109 с), а
с другой - малоактивные радикалы фенольных антиоксидантов, время жизни которых
составляет от нескольких минут до нескольких часов.
Многие факторы физической и химической природы могут инициировать зарожде¬
ние органических радикалов в живых организмах, особо следует отметить следующие:
1. Образование радикалов может быть вызвано действием ионизирующих излучений,
способных разрывать любые связи С-Н, С-С и О-Н; кванты света оптического диапазо¬
на (200 - 800 нм) также могут инициировать образование радикалов. Энергия разрыва
С-Н-связей около 340 кДж/моль, поэтому фотоны ультрафиолетового диапазона с дли¬
ной волны меньше 300 нм (энергия больше 390 кДж/моль) способны разрывать связи С-
Н и инициировать образование радикалов. Энергии квантов света видимого диапазона
недостаточно для разрыва С-Н-связей, однако вполне достаточно для активации кисло¬
рода и перевода его в синглетное состояние, что требует всего лишь 96 кДж/моль энер¬
гии. Так как в электромагнитных взаимодействиях действует закон сохранения спина, то
прямой переход 02 ———> !02 невозможен. При наличии в среде сенсибилизаторов
вначале происходит возбуждение молекулы сенсибилизатора в триплетное состояние
(Сенс*), в последующем энергия передается на молекулярный кислород:
Сенс ———> Сенс*
Сенс* + 02 > Сенс + *02
Хорошими сенсибилизаторами являются хлорофилл, гемоглобин, метиленовый голу¬
бой, родамин Б, эозин, некоторые соединения йода.
2. Эффективными инициаторами радикалообразования, особенно в клетках печени,
могут выступать монооксигеназы, с этим связано токсичное действие галогенированных
углеводородов, таких как тетрахлорметан и бромбензин. В клетках тетрахлорметан
125
(СС14) метаболизируется монооксигеназной системой с образованием трихлорметильно-
го радикала (СС13*), который быстро взаимодействует с молекулярным кислородом:
СС1з +02 >СС130*.
Трихлорметилпероксильный радикал (СС130*) способен разрывать С-Н-связи в ли¬
пидах с образованием липидных радикалов
R-H + СС130 * > R* + СС1302Н.
Активация процессов ПОЛ под действием галогенированных углеводородов является
причиной развития токсических гепатитов.
3. Образование перекисных (RO*) и алкоксильных радикалов (RO*) наблюдается
также в реакциях разложения органических перекисей в присутствии ионов металлов
переменной валентности (Cu2+, Со2+, Mn2+, V2+, Fe2+, Fe3+) или металлопротеинов [14,
565]:
ROOH + Меп+ > RO* + Ме(п+1)+ + Н20
Me(n+1)+ + ROOH + ОН" > ROO* + Меп+ + Н20.
Взаимодействие RO* и RO* с углеводородами, приводящее к образованию ROH и
ROOH, - как правило, наиболее медленная стадия развития цепных радикальных окис¬
лительных процессов, при этом фактором, определяющим константу скорости продол¬
жения цепи (RO* + RH > ROOH + R*), является прочность С-Н-связи. Для биологи¬
ческих процессов ПОЛ скорость окисления находится в тесной зависимости от степени
ненасыщенности липидов. Так, при окислении молекул с длиной цепочки 18-20 атомов
и содержащих 1, 2, 3, 4, 5 или 6 двойных связей константы скорости окисления соотно¬
сятся как 0,025:1:2:4:6:8 [32]. Поэтому в биологических системах окислению в первую
очередь подвергаются ненасыщенные липиды и жирные кислоты.
При свободнорадикальном окислении ненасыщенных жирных кислот образуются
разные изомерные формы гидроперекисей, количество которых зависит от числа двой¬
ных связей (п) и равно (2п-2). Так, окисление линолевой кислоты [цепь из 18 атомов
углерода с двумя двойными связями (18:2)] дает два соединения с гидропероксильной
группой, связанной с 9 или 12 атомами углерода. В результате окисления линоленовой
кислоты (18:3) (рис. 36) образуется 4 изомера моногидроперекисей; арахидоновой ки¬
слоты (20:4) - 6 изомеров; эйкозапентаеновой кислоты (20:5) - 8 изомеров; а докозагек-
саеновая кислота (20:6) даёт 10 разных моногидроперекисей. В мембранах клеток жи¬
вотных в процессе ПОЛ образуются, по самым минимальным оценкам, более 100 разных
липопероксидов [335].
Биологический эффект R02 и RO* реализуется как непосредственно, через их по¬
вреждающее действие на белки, ферменты, нуклеиновые кислоты [1063], так и через
продукты ПОЛ - органические перекиси, альдегиды, кетоны, эпоксиды, некоторые из
которых высокотоксичны для клеток [41, 269, 873]. Предполагается, что продукты ПОЛ
мембранных структур клеток ингибируют синтез ДНК [327] и тем самым контролируют
размножение клеток и рост организмов; участвуют в регулировании проницаемости и
липидного состава мембран [41, 381]. Сывороточные липопротеины низкой плотности в
результате их модификации гидроперекисями липидов становятся цитотоксичными и
атерогенными [521], в то же время некоторые гидроперекиси холестерина ингибируют
кальмодулин, вследствие чего снижается образование жировых полосок в аортах кроли¬
ков, содержащихся на атерогенной диете [988, 989].
126
Перекисный
радикал qq*
Г идроперекись
Альдегид
=ч^О +
ООН
4-Г идрокси-
2-1'ексеналь
0^*0 +
Малоновый
диальдегид
Рис. 36. Схематическое изображение свободнорадикального окисления линоленовой кислоты
и образующихся при окислении продуктов
Особый интерес у исследователей вызывают так называемые конечные продукты
ПОЛ - альдегиды и кетоны, которые достаточно стабильны и долго существуют в орга¬
низме [337]. Низкомолекулярные альдегиды (2-алкенали, 4-гидроксиалкенали) сущест¬
венно влияют на функциональную активность фагоцитирующих клеток: ингибируют
развитие дыхательного «взрыва» и продукцию О ~г нейтрофилами [1073], фагоцитоз в
моноцитах [845] и нейтрофилах [992], инактивируют глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу в
клетках асцитной опухоли [967]; в низких пико- и микромолярных концентрациях обла¬
дают высокой хемотаксической активностью [281, 992], однако в концентрациях около
10~4 М (что характерно для воспалительного экссудата) ингибируют хемотаксис и хемо-
кинез [281, 282]. 4-Гидроксиноненаль, основной водорастворимый продукт ПОЛ, акти¬
вирует фосфолипазу D в эндотелиальных клетках [725], ингибирует синтез простаглан¬
дина 12 и хемотаксис моноцитов [700], индуцирует синтез белков теплового шока [108],
тромбоцитарного фактора роста [859] и коллагена [1098], усиливает пролиферацию
гладкомышечных клеток [859]. Обладая широким спектром биологического действия, 4-
гидроксиноненаль, по-видимому, является индуктором SOS-ответа на окислительное
повреждение [160].
127
Образование радикалов R0\ и RO9 в биологических реакциях ПОЛ можно оцени¬
вать посредством измерения ЭПР-сигналов или собственной биохемилюминесценции
[32, 138]. Метод ЭПР позволяет проводить количественные измерения содержания орга¬
нических радикалов в образцах и широко применяется для исследований в модельных
системах. Сигнал ЭПР зависит от концентрации радикалов в образце, определяющейся,
в свою очередь, скоростью их образования и временем жизни, которые, как правило,
малы в биологических системах. С целью повышения чувствительности метода ЭПР
предложены различные его модификации, такие как метод остановленной струи или
замораживания и лиофилизации образцов. При использовании метода остановленной
струи постоянно смешиваются высокие концентрации реагентов, образующих органиче¬
ские радикалы, за счёт чего увеличивается концентрация последних и усиливается сиг¬
нал ЭПР [14]. Быстрое замораживание или лиофилизация образцов позволяет увеличить
время жизни радикалов и повысить добротность резонатора спектрометра, сниженную
наличием молекул Н20 в жидкофазном состоянии. Данные приёмы не могут быть ис¬
пользованы в исследованиях на живых объектах; кроме того, в биологических образцах
одновременно образуются различные радикалы, что приводит к наложению спектров
ЭПР, затрудняет их идентификацию и количественные определения [32]; сама процеду¬
ра приготовления образца зачастую приводит к артефактному повышению генерации
радикалов липидных гидроперекисей [137]. Поэтому, несмотря на то, что метод ЭПР
фактически является единственным прямым количественным методом регистрации ор¬
ганических радикалов, он не нашёл широкого применения в биологических и клиниче¬
ских исследованиях.
Значительно большее распространение в изучении короткоживущих органических
радикалов получил непрямой метод спиновых ловушек. Суть его заключается в регист¬
рации сигналов ЭПР не самих радикалов, а долгоживущих радикальных аддуктов, обра¬
зующихся в результате взаимодействия с определёнными соединениями - спиновыми
ловушками. В качестве таких ловушек в биологических исследованиях широко приме¬
няются С-фенил-К-т/?ет-бутил нитрон, 5,5-диметилпирролин-1-оксид, трет-
нитрозобутан и их многочисленные производные [30]. Предложены достаточно специ¬
фичные спиновые ловушки для радикалов О ~2, ОН*, NO* и др. Однако на пути развития
и широкого применения метода спиновых ловушек лежат определённые трудности, одна
из которых - низкая скорость взаимодействия молекулы ловушки с радикалом [14]. При
этом чем более стабильный аддукт образует спиновая ловушка и чем более специфично
её действие, тем меньше скорость её реагирования с окружающими молекулами, в том
числе определяемым радикалом. Кроме того, спиновые аддукты нестабильны и часто
подвергаются внутримолекулярной перестройке, что затрудняет идентификацию ради¬
калов.
В настоящее время наиболее чувствительным методом обнаружения алкоксильных и
перекисных радикалов в биологических субстратах является регистрация интенсивности
собственной биохемилюминесценции. Однако биохемилюминесцентный метод не вы¬
ступает в качестве прямого количественного метода определения концентрации радика¬
лов, а отражает достаточно сложный процесс излучения квантов света в результате де¬
зактивации электронновозбуждённых состояний молекул. В процессе образования кван¬
тов света выделяют несколько последовательных стадий: а) химические превращения
исходных реагентов, в результате которых появляются возбуждённые молекулы - эмит¬
теры биохемилюминесценции; б) преобразования возбуждённого состояния; в) распад
128
возбужденного продукта с выделением кванта света [15, 24, 68]. В результате рекомби¬
нации перекисных радикалов образуется тетраоксид HROOOORH, который в свою оче¬
редь распадается на кетон (R=0), кислород и спирт:
HROO* + HROO* > HROOOORH > R=0 + 02 + HROH.
Разность энергий разорванных и вновь образованных связей в данной реакции около
400 кДж/моль, этого достаточно для образования электронновозбуждённых состояний
карбонильных соединений (кетон или альдегид) и кислорода. Основными излучателями
(эмиттерами) квантов света, как правило, являются кетоны в триплетном состоянии [24]:
(R=0)* > R=0 + hv.
Излучение происходит в сине-зелёной области (350 -г- 500 нм), квантовый выход со¬
ставляет 108 -ь 106 на один акт рекомбинации перекисных радикалов [24, 68]. Энергия,
достаточная для электронного возбуждения, выделяется при распаде диоксетана, обра¬
зующегося в реакции рекомбинации алкоксильных радикалов [24], а также продуктов
рекомбинации других радикалов [32]. Биохемилюминесценция присуща всем клеткам и
тканям живых организмов и, несмотря на неспецифичность метода, широко применяется
в биологических и клинических исследованиях [15, 24, 67]. При этом биохемилюминес¬
ценция является удобным неинвазивным методом оценки ПОЛ посредством регистра¬
ции свечения с поверхности органов и тканей [94, 474, 698] или даже тела человека [25,
44, 996].
Собственное свечение клеток млекопитающих, а также сыворотки и гомогенатов
тканей, имеет низкую интенсивность, обычно 100 -ь 1000 квант/сек/мл. Поэтому многие
исследователи предлагают усиливать интенсивность свечения посредством введения в
излучающую систему люминофоров - соединений с высоким квантовым выходом излу¬
чения. В этом случае регистрируются электронновозбуждённые состояния молекул, воз¬
никающие в реакциях рекомбинации перекисных и алкоксильных радикалов и перехо¬
дящие в основное состояние с излучением квантов света:
(R=0)* + люминофор > R=0 + люминофор*
люминофор* > люминофор + hv.
В качестве таких люминофоров предложено использовать хлорофилл, излучающий в
области 630 нм при взаимодействии с электронно-возбуждёнными карбонильными мо¬
лекулами [699], или люминесцентные красители - родамин Ж [83], эозин [66], бенгаль¬
ский розовый [719].
В цепные процессы ПОЛ постоянно вовлекается молекулярный кислород, при этом
окисление ненасыщенных липидов приводит к уменьшению количества двойных связей
в окисляемом субстрате. Поэтому косвенными методами оценки образования органиче¬
ских радикалов в биологических субстратах может являться полярографическое опреде¬
ление потребления кислорода [7, 34] или изменения количества двойных связей [38, 39].
Зависимость активности ПОЛ от концентрации кислорода имеет нелинейный характер с
максимумом в области физиологических значений [984], при этом возможно вовлечение
02 в другие окислительные процессы [804, 1015], а также развитие радикальных окисли¬
тельных реакций в бескислородной среде [573], поэтому нельзя однозначно связать по¬
требление 02 с активностью ПОЛ или образованием радикалов RO* и RO * даже в про¬
стых экспериментальных системах.
В результате развития радикальных окислительных процессов в образующихся моле¬
кулах гидроперекисей полиненасыщенных жирных кислот появляются системы сопря¬
жённых двойных связей (-СН=СН-СН=СН-); отношение общего количества возникаю¬
129
щих гидроперекисей к числу молекул с двумя сопряжёнными двойными связями (дие¬
новых конъюгатов) составляет - 2:1. Поэтому интегральным качественным показателем
развития процессов ПОЛ в липидных структурах может служить определение содержа¬
ния диеновых конъюгатов [32, 37, 82]. Поглощение липидов в метанол-гептане зависит
от наличия двойных и тройных сопряжённых связей: простые С-С-связи имеют макси¬
мум поглощения в области 203-220 нм; конъюгированные диены и кетодиены погло¬
щают в областях 232-236 нм и 272-280 нм, соответственно. Поэтому, измеряя оптиче¬
скую плотность липидных экстрактов при разных длинах волн, можно строить опреде¬
лённые умозаключения о степени их окисленности и, соответственно, о процессах,
которые привели их к такому состоянию [37]. Метод определения диеновых конъюгатов
нашёл достаточно широкое применение в клинических исследованиях, в то же время он
является качественным и прямо не отражает наличия ни RO\ ни RO *,
Взаимодействие перекисных радикалов с липидами (преимущественно ненасыщен¬
ными) приводит к возникновению перекисных соединений: гидроперекисей ROOH, ди-
алкилперекисей ROOR', пероксикислот RCOOOH, пероксиэфиров RCOOOR' и переки¬
сей других классов, образование которых можно регистрировать посредством УФ- или
ИК-спектрофотометрии, методами хемилюминесценции [505] или ЯМР-спектроскопии,
а также газовой и жидкостной хроматографии и их комбинации с масс-спектрометрией
[32, 432], электрохимическим детектированием или хемилюминесценцией [570, 699].
При этом необходимо отметить высокую чувствительность хемилюминесцентных мето¬
дов, которые позволяют регистрировать 0,01 нМ гидроперекисей липидов П621. 0,1
нмоль/мл третбутилгидроперекиси [505], 50 пМ гидроперекиси фосфатидилхолина
[704], 0,3 пМ гидроперекиси линолевбТГКислоты Г2631. Высокая чувствительность хеми¬
люминесцентных методов определения гидроперекисей липидов позволила измерить их
содержание в нативных липопротеинах плазмы крови; липопротеинах низкой плотности
человека оно составляет 45,20 ± 98,81 пмоль/мг белка [263].
Разработан флуориметрический метод оценки генерации липидных гидроперекисей и
пероксирадикалов, основанный на использовании в качестве флуоресцентного зонда
паринаровой кислоты [1012, 1013]; продукты взаимодействия этой полиненасьиценной
жирной кислоты с RO * и ROOH не флуоресцируют. При анализе перекисных продуктов
ПОЛ измеряется не интенсивность процесса свободнорадикального окисления и связан¬
ное с ним образование органических радикалов, а разность между скоростями генериро¬
вания и расходования определяемых соединений (рис. 36). Ввиду того, что перекиси
являются довольно неустойчивыми соединениями, легко подвергающимися гемолити¬
ческому распаду, особенно в присутствии катализаторов (ионов металлов переменной
валентности), а также интенсивному ферментативному расщеплению в системах in vivo,
определение перекисных продуктов ПОЛ служит лишь косвенным свидетельством обра¬
зования пергидроксильных или алкоксильных радикалов.
Более устойчивыми, чем перекиси, продуктами развития радикальных процессов
ПОЛ являются так называемые вторичные (конечные) соединения: спирты, альдегиды,
кетоны, лактоны, предельные углеводороды и др. (рис. 36). Для обнаружения радикаль¬
ных окислительных процессов и оценки их активности существует много способов оп¬
ределения содержания в образцах отдельных альдегидов, кетонов или карбонильных
групп [32, 785]. В клинических и биологических исследованиях широкое применение
получил предложенный в 1944 году Коном и Ливерсейджем [567] колориметрический
метод определения МДА в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК), или МДА-
метод (рис. 37). В данной реакции образуется окрашенный хромофор (максимум погло¬
130
щения 532 нм), определяемый спектрофотометрически. При добавлении ТБК к субстра¬
ту, в котором протекают радикальные окислительные процессы, возникают окрашенные
продукты, динамика образования которых во времени тесно коррелирует с поглощением
02 и отражает накопление МДА [1022]. Определение МДА в сыворотке [37, 785], моче
[574, 883] или гомогенатах тканей [37, 314, 785] часто применяется в качестве инте¬
грального показателя активности процессов ПОЛ; отношение содержания МДА к кон¬
центрации холестерина предложено использовать как «фактор риска пероксидации ли¬
пидов» [79].
Рис. 37. Реакция, лежащая в основе МДА-метода определения активности процессов НОЛ
В основе широкого применения МДА-метода лежит простота его выполнения, одна¬
ко противовесом этому положительному качеству является высокая неспецифичность
метода, особенно в приложении к биологическим субстратам, в которых возможна реак¬
ция ТБК с различными альдегидами, аминокислотами, веществами, содержащими
сульфгидрильные и аминогруппы [32], поэтому в настоящее время при его использова¬
нии говорят об измерении концентрации не МДА, а «ТБК-реактивных продуктов» или
«МДА-подобных соединений» [398]. Реакция с тиобарбитуровой кислотой в значитель¬
ной степени зависит от pH, температуры, наличия кислорода, антиоксидантов и ионов
металлов переменной валентности, детергентов и других факторов [32, 507, 1009], по¬
этому при её постановке необходимы определённые методические ухищрения, особенно
при изучении легко окисляющихся липидов, выделяемых из гомогенатов мозга [415].
Кроме того, показано образование МДА в ферментативных реакциях, в частности, при
окислении арахидоновой кислоты по гщклооксигеназному^ти [286], а также окисление
продуктов тиобарбитуровой кислоты с МДА~в митохондриях и микросомах. В этой свя¬
зи некоторые исследователи ставят под сомнение ценность МДА-метода с тиобарбиту¬
ровой кислотой как индикатора активности процессов ПОЛ в гетерогенных биологиче¬
ских системах [32, 184].
В этой связи хочется процитировать признанных специалистов в области свободиора-
дикальной биологии Джона М. С. Гаттериджа и Бэрри Холливелла [437]: «Метод ТБКР
первоначально использовался в пищевой индустрии для контроля за прогорканием про¬
дуктов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. Просто нагрейте немного еды,
биологической ткани или жидкости с 2-тиобарбитуровой кислотой в кислой среде, и полу¬
чите красивый розовый цвет - это может каждый! И каждый делает... Чтобы понять, что
же на самом деле измеряется с помощью этого метода, свободнорадикальному сообществу
потребовались десятки лет, и полного понимание пока нет... ГБК-тест имеет ценность при
исследовании конкретных (defined) липидных систем (образцы пищи, микросомы и т.д.),
но не может быть использован для сравнения ПОЛ гетерогенных систем с разным соста¬
вом полиненасыщенных жирных кислот ... и сам по себе не является достоверным показа¬
телем уровня ПОЛ в клетках, тканях или биологических жидкостях».
ОН
ОН
ОН
О О А, Н+
тиобарбитуровая
кислота
малоновый
диальдегид
хромофор
131
Более точным методом регистрации малонового диальдегида в биологических суб¬
стратах является его прямое определение с помощью высокоэффективной жидкостной
хроматографии [495, 604]; считается, что определяемый таким способом МДА служит
достоверным маркером интенсивности процессов ПОЛ.
Продукты ПОЛ достаточно легко мигрируют через клеточные мембраны, поэтому
измерения содержания МДА и диеновых конъюгатов в плазме и клетках (эритроциты)
крови человека дают близкие значения, кроме того, данные показатели являются инте¬
гральными и хорошо коррелируют друг с другом (коэффициент корреляции >0,9 [74]).
ДРУГИЕ ПРООКСИДАНТЫ
Основные механизмы образования АКМ в биологических системах в настоящее вре¬
мя достаточно хорошо изучены. Вместе с тем сложность процессов биопревращений
разных форм АКМ в области далекой от термодинамического равновесия приводят к
постоянному пересмотру роли того или иного радикала в конкретных биологических
процессах, а также к неожиданному (как в случае N0*) выявлению новых функций kh¬
z'- слородных радикалов. Важность для живых организмов двух радикальных газов 02 и
N0* заставила исследователей более внимательно посмотреть на другие находящиеся в
нормальных условиях газовые субстанции, в частности оксид углерода (СО) h_030hJ03).
С момента своего открытия и до недавнего времени СО и 03 рассматривались преиму¬
щественно как токсические газовые компоненты, но оказалось, что они, или по крайней
мере один из них (СО), синтезируются в организмах человека и животных, где могут
играть важную регуляторную или защитную роль.
,rf Химически инертный, бесцветный, не обладающий запахом, диамагнитный газ СО
известен с давних времен как продукт окисления или горения органических материалов.
По химическому строению и свойствам СО, хотя и не является радикалом, однако похож
на NO*, заселенность молекулярных орбиталей СО аналогично таковой для NO+ (рис.
29). Биологическое действие СО (угарный газ) изучается достаточно длительный период
времени, ибо ежегодно он является причиной смерти тысяч людей. Поэтому неудиви¬
тельно, что многие биологические эффекты СО, такие как вазодилатационное лействие.
ингибирование агрегации тромбощпгов, активация гуанилатциклазы, связывание с гемо¬
глобином, были известны раньше чем для N0* [208, 708]. Если учесть, что и продукция
эндогенного СО в организме человека была показана значительно раньше чем NO* [921],
то понятно, работы по изучению угарного газа способствовали быстрому прогрессу ис¬
следований биологической роли N0*. Однако в последние годы наблюдается обратная
тенденция - работы по изучению биологических эффектов NO* стимулируют интерес
исследователей к хорошо изученному угарному газу.
В клетках млекопитающих образование СО наблюдается в реакции с^микросомаль-
ной гемоксигеназой (КФ 1.14.99.3), которая является лимитирующим звеном гемового
I метаболизма и переводит гем в биливердин-IXa с высвобождением атома железа и СО
[676, 1005] (рис. 38).
' В настоящее время охарактеризованы 3 изоформы гемоксигеназы: конститутивная
(основная форма существования фермента в физиологических условиях); индупибельная
г£М£К£гнре«вз<а-Д (классифицирована как белок теплового шока hsp32 [1062]) и малоизу¬
ченная и достаточно экзотическая (на сегодняшний день выявлена только у крыс) гемо-
ксигеназа 3 [1078]. Конститутивная гемоксигеназа 2 с молекулярной массой около 34
к Да локализована в эндо плазматическом ретикулуме и регулируется доступностью гема
и киназами. Иммунореактивность к гемоксигеназе 2 выявляется во многих клетках, од-
132
нако больше всего фермента обнаруживается в печени, головном мозге, селезенке и яич¬
ках, а также в эндотелиоцитах, адвентициальных нервах кровеносных сосудов, нейронах
автономных ганглиев [1097]. В клетках индуцибельная гемоксигеназа 1 локализуется в
эндоплазматическом ретикулуме, экспрессия ее синтеза происходит в ответ на широкий
спектр прооксидантных и воспалительных стимулов: Н2О2, ультрафиолетовый свет, гем
и металлы переменной валентности, дофамин, простагландины, бактериальные полиса¬
хариды и Т-хелперные цитокины [886]. Образующийся при расщеплении гема биливер-
дин посредством биливердинредуктазы (КФ 1.3.1.24) быстро переходит в билирубин,
обладающий эффективным антирадикальным действием в отношении супероксидных и
пероксильных радикалов. Поэтому усиление активности гемоксигеназ часто рассматри¬
вается как защитный механизм в отношении окислительного стресса.
Гемоксигеназ^/
зо2 со
3 НАДФН ЗН20
ЗНАДФ+
Гем
СН3СН2
I
СН2
СООН
Биливердин 1Ха
СН2СН3
СН2
I
СООН
Рис. 38. Образование СО в гемоксигеназной реакции
СО, также как N0*, активирует гуанилатциклазу и индуцирует расширение сосудов
[1078], ингибирует адгсзию^нейтрофилов к эндотелию [611, 1005], агрегацию тромбоци¬
тов [208] и пролиферацию гладкомышечных клеток [752], является нейроэндокринным
модулятором и контролирует выделение гипоталамусом рилизинг-гормонов кортико-
тропина [794] и гонадотропина [593]; выступает в качестве эффективного нейронального
мессенджера [498, 499]. Как эндогенный, так и экзогенный СО ингибировал апоптоз в
различных культурах клеток; данное регуляторное действие может реализоваться либо
через активацию МАРК киназы р38, либо через ингибирование р53 и снижение выхода
из митохондрий цитохрома с, возможна также активация фактора транскрипции NF-kB
[200, 634]. На моделях in vitro и in vivo СО проявлял противовоспалительное действие и
ингибировал синтез провоспалительных цитокинов ФНО-а, ИЛ-1 Р и макрофагального
белка 1, одновременно он усиливал синтез антивоспалительного ИЛ-10 [751]. В концен¬
трациях около 250 частей на 106 объёмных частей газообразный СО на 80 % подавлял
пролиферацию СЭЗ-активированных Т-лимфоцитов в культуре, ингибирование сопро¬
вождалось снижением активности каспаз 3 и 8, но не зависело от продукции цАМФ и
активации МАР-киназ [932]. Л
Биологические эффекты СО и N0* во многом сходны, их образование происходит с
участием как конститутивных, так и индуцибельных ферментов, поэтому в организме
данные соединения могут дополнять действие друг друга и взаиморегулироваться. Так,
связываясь с гемовой частью фермента, СО ингибирует активность NO-синтазы [948];
N0* и его метаболиты (NO", NO+, ONOO-) индуцируют синтез гемоксигеназы 1 [359,
727], а также усиливают стимулирующее фермент действие гема [728]. В клетках выяв¬
ляется колокализация разных изоформ гемоксигеназ и NO-синтаз; так, в гладкомышеч-
133
ных клетках гемоксигеназа 1 находится вблизи с NO-синтазой, а в нейронах гемоксиге-
наза 2 колокализуется с нейрональной NO-синтазой [787]. Это косвенно указывает на
взаимодополняющую роль этих двух классов ферментов. Аналогично N0*, гемоксигена-
\ зы и СО часто рассматриваются как один из компонентов защитной антиоксидантной
системы. Такое рассмотрение тем более оправдано, что биливер дин быстро переходит в
билирубин, обладающий выраженным антиоксидантным действием [1078]. Некоторые
различия в действии СО и NO связаны с радикальной природой последнего. Будучи
радикалом, N0* эффективно взаимодействует с другими радикалами (Oj) и молекуляр¬
ным кислородом (02), который является бирадикалом. Это существенно ограничивает
время жизни N0* в биологических средах. В аналогичных условиях СО не взаимодейст¬
вует с О 2 и 02, в результате чего время его жизни в биологических субстратах значи¬
тельно выше.
Голубой или тёмно-синий в концентрированном виде газ озон (03) с характерным за¬
пахом играет исключительно важную роль в жизни многих организмов на нашей плане¬
те. В верхних слоях атмосферы озоновый слой защищает поверхность Земли и ее обита¬
телей от губительного действия УФ-излучения; накапливающийся в нижних слоях атмо¬
сферы 03 высоко токсичен и может служить причиной развития бронхолегочных
патологий [1]. По токсичности озон сравним с боевыми отравляющими веществами,
смертельная доза для мышей (LD50) составляет 4 х 104 % при 4-часовой экспозиции [63].
Озон содержится в выхлопных газах автомобилей и является одним из наиболее опас¬
ных компонентов городского смога. С началом текущего столетия и нового тысячелетия
в научной литературе появилось несколько сообщений о возможности образования 03 в
организмах млекопитающих в реакциях с участием антител [1050, 1051, 1052]. Эти рабо¬
ты могут иметь важное значение для биологии и медицины, так как открывают новый
^механизм цитотоксического и протективного действия антител [1049, 1051].
В атмосфере озон образуется главным образом в результате фотохимического рас¬
щепления молекулярного кислорода (302 —> 203). Растворимость озона в воде составля¬
ет 394 г/л, что в 15 раз выше, чем кислорода; при этом время жизни 03 в водных раство¬
рах (t1/2) = 66 с [1051]. Высокая химическая реакционность 03 связана с большой «избы¬
точностью» энергии его молекулы по сравнению с молекулярным кислородом (03 —> 3/2
02 + 24 ккал) [63]. В нормальных условиях молекулы озона сильно поляризованы и в
химических взаимодействиях они фактически выступают как бирадикалы:
п#+ о^+ ов+
//\ *+—► /и\ ^—► /Ч
о о»- _#о о®- -ю о
Озон является сильным окислителем и окисляет многие металлы, в том числе пере¬
менной валентности (Меп+):
2Н+ + 2Меп+ + 03 > 2Ме(п+1)+ + Н20 + 02
В присутствии перекиси водорода наблюдается каталитический распад озона с обра¬
зованием реакционных ОН-радикалов:
Н202 + 03 > НО* + НО * + 02
НО* +03 > НО* + 202.
Расщепление озона с выделением молекулярного кислорода наблюдается при взаи¬
модействии с окислами азота, в том числе оксидом азота:
I
134
NO* + 03 >NO* +02
NO* +03 >N03 + 02.
Полярное строение молекул озона приводит к тому, что он эффективно взаимодейст¬
вует с молекулами, имеющими высокую плотность электронов: полиненасыщенные
жирные кислоты, фенолы, серо- и азотсодержащие соединения. Способность озона
окислять многие органические соединения является причиной его высокой токсичности,
что на практике используется для обеззараживания воды. Высокое микробицидное дей¬
ствие озона также давно используется в медицине при лечении гнойных ран, бактери¬
альных и вирусных инфекций [4]. В концентрации 0,3 мг/л озон быстро в течение не¬
скольких минут вызывает гибель большинства грамположительных и грамотрицатель-
ных бактерий, при этом его действие эффективно в отношении
антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов. _
В 2000 году Анитой Д. Вентворт с коллегами было показано, что облучение УФ-
светом, инициирующим образование !02, или введение химического донора !Р2 [эндо¬
пероксид 3,3'-(1,4-нафтилиден)дипропионата] в растворы антител приводит к увеличе¬
нию продукции Н202 [1049]. Первоначально предполагалось, что 102 вначале восстанав¬
ливается до О j, кото{5М"в* результате дисмутации переходит в Н202. Последующие ис¬
следования показали, что антитела действуют как катализаторы и продуцируют более
500 моль-эквивалентов Н202 без изменения своей активности [1050]. В этом случае вста¬
ет вопрос о природе доноров электронов для восстановления !02. Исследование показа¬
ло, что ионы металлов переменной валентности и атомы галогенид-анионов (СГ) не яв¬
ляются такими донорами электронов для ]02, поэтому было сделано предположение о
возможности окисления воды с образованием промежуточного метаболита (Н203 или
Н204). Действительно, замена атомов кислорода в молекулах воды на изотоп 180 позво¬
лила показать, что в образующиеся молекулы Н202 внедряются изотопы 180 первона¬
чально находящиеся в составе Н20. Соотношение изотопов 160 : 180 в образующихся
молекулах Н202 было 2,2 : 1 [1050]. Анализ изменения свободной энергии, показывает,
что образование Н203 и в последующем Н202 возможно через образование промежуточ¬
ного комплекса *02 с 2 или более молекулами воды:
2Н20 + *02 <—> [Н20 - 102 - Н20] <—> н2о3 + Н20.
Ответственными за связывание молекул Н20 и *02, по-видимому, являются скрытые
структуры типа Греческого ключа, наличие которых характерно для антител и Т-
клеточных рецепторов [287]. При распаде промежуточных комплексов !02 с молекулами
воды возможно образование озона. Посредством регистрации окисления индигокармина
образование 03 показано при облучении УФ-светом (312 нм, 0,8 мВт/см2) поликлональ¬
ных иммуноглобулинов G (IgG) [1051]. Стимулированные форболмиристатацетатом
гранулоциты человека также продуцировали озон, в особенности после предынкубации
с IgG [131]. Предполагается, что источником"*02 выступают фагоцитирующие клетки, а
связанные с Fc-рецепторами антитела усиливают их микробицидное действие в резуль¬
тате образования 03. Озонированные стероиды были выявлены в атеросклеротических
бляшках [1052], что свидетельствует о продукции 03 в организме in vivo. Способность
генерировать озон в присутствии антител имеет важное значение не только для развития
гуморального иммунного ответа, но также для цитотоксического действия гранулоци¬
тов, так как их активация сопровождается продукцией больших количеств синглетного
кислорода [27]. По оценкам некоторых авторов при стимуляции гранулоцитов от 19 до
135
30 % поглощаемого кислорода переходит в синглетное состояние [106]. Однако следует
отметить, что специфичность взаимодействия индигокармина и, соответственно, воз¬
можность его применения для регистрации продукции 03 ставится под сомнение [550].
Поэтому работы по изучению возможных регуляторных эффектов озона пока носят эпи¬
зодический характер.
ПОВРЕЖДЕНИЕ БИОМОЛЕКУЛ АКМ
Все формы АКМ обладают высокой цитотоксичностью в отношении любых типов
клеток и клеточных образований, что определяется их химической реактивностью. Не¬
смотря на то, что показывается участие АКМ-индуцированных окислительных повреж¬
дений в гибели клеток, конкретные механизмы этой гибели зачастую неизвестны. Мож-
м но выделить четыре наиболее вероятные мишени окислительной цитотоксической атаки
АКМ: индукция процессов ПОЛ в биологических мембранах [14], повреждение мем-
брансвязанных белков [837], инактивация ферментов [316] и повреждение ДНК клеток
[483].~В~зависимости от конкретных причин индукции синтеза АКМГактивнобти меха¬
низмов защиты от их действия в живом организме все основные классы биомолекул
(белки, липиды, нуклеиновые кислоты) могут стать критическим элементом повреж¬
дающего действия АКМ.
г* Аминокислоты, также как и состоящие из них белковые макромолекулы, подверже¬
ны окислительному действию АКМ, что приводит к различным вариантам изменения их
физико-химических свойств: модификация аминокислотных остатков, образование кар¬
бонильных групп, формирование белок-белковых сшивок иJS-S-мостиков, фрагмента¬
ция молекул и их агрегация, изменение каталитической активности, вязкости и флюо¬
ресценции, снижение термической стабильности и повышение подверженности к проте-
олизу [1074]. В первую очередь АКМ окисляются серосодержащие аминокислоты
цистещ^и метионин, которые способны образовывать дисульфидные связи [901]. Цис-
теиновые дисульфидные связи могут вновь восстанавливаться в ферментативных реак¬
циях, что служит основой для создания в клетках эффективных механизмов защиты от
АКМ и окислительных повреждений, таких как «ГПО-глутатион-глутатионредуктаза»,
«тиоредоксин-тиоредоксинредуктаза», «пероксиредоксин-глутатион» (см. главу 2). Ме¬
тионин также способен обратимо окисляться АКМ и восстанавливаться метионинсуль-
фоксидредуктазами, которые используют в качестве восстановителя тиоредоксин [938].
Среди ароматических аминокислот с АКМ радикальной природы (ОН*, NO *, NO*, RO *)
эффективно взаимодействует тирозин, имеющий легко окисляющуюся ОН-группу [401].
Ьюбразующиеся после отрыва атома водорода радикалы тирозина (Туг*) также достаточно
реакционны и способны взаимодействовать с другими радикалами и между собой, по¬
этому реально в биологических системах протекают разные реакции модификации тиро-
зиновых остатков [111]:
ТугН + ОН* > ТугОН* (95 %) или Туг* + Н20 (5 %) (к = 1,4 х 10ю M'V1)
TyrH + N0 * > Туг* + NO 2 + Н+ (к = 3,2 х 105 М_1с1)
Туг* + N0 * > TyrN02 (к = 3 х 109 M'V1)
Туг* + Туг* > Туг-Туг (к = 4,5 х 108 MV)
ТугОН* > Туг* + Н02 (к = 1,8 х 108 M'V1).
/ После окисления и протеолиза белков выявляется множество продуктов окислитель¬
ной модификации тирозина, характерными из которых являются 3-гидрокситирозин,
\ 3-нитротирозин, дитирозин (рис. 39).
136
L-3-нитротирозин
3,ЗЧдитирозин
Рис. 39. Структура L-тирозина и продуктов его окисления
В организме образование продуктов окисления тирозина может служить показателем
развития окислительного стресса. В этом плане удобен для определения дитирозин, так
как он имеет интенсивную флюоресценцию в области 420 нм при действии возбуждаю¬
щего излучения с длиной волны 284 нм (кислые растворы или 315 нм (щелочные рас¬
творы) [401]. В липопротеинах низкой плотности, выделенных из атеросклеротических
бляшек,*ТбЗержание дитирозина было в 100 раз выше по сравнению с нормальными ли-
попротеинами [4681. ~
Окислительному действию кислородных радикалов подвергаются также все другие
аминокислотные остатки, прежде всего - пролина, гистидина и аргинина [1095]. В лите¬
ратуре подробно описано фрагментирование альбумина [661], коллагена [1074] и а-
глобулинов. Окислительное повреждение приводит к денатурации и агрегации белковых
молекул, что продемонстрировано на примере белков хрусталика глаза [382] и церуло¬
плазмина [1071]. Агрегация белков связана со способностью АКМ образовывать межмо- J|
лекулярные сшивки.
Фрагментация белков и образование внутри- и межпептидных сшивок сопровожда¬
ются изменением конформации молекул, их агрегационных свойств и повышением спо¬
собности к протеолизу [431]. Рассмотрение устойчивости широкого спектра белков к
повреждающему действию АКМ показывает, что нативные белки более устойчивы по
сравнению к конформационно изменёнными. По-видимому, эволюционно отбирались и
закреплялись именно устойчивые конформации молекул. Воздействия АКМ в близких к
физиологическим концентрациях повреждают молекулы и повышают их доступность к
действию протеолитических ферментов, результатом чего является высвобождение сво¬
бодных аминокислотных остатков, обладающих выраженным ингибирующим эффектом
на АКМ. Таким образом, в условиях развития окислительного стресса белки в нативном
состоянии, ввиду их высокого содержания и в клетках и межклеточных жидкостях, про¬
тивостоят повреждениям, с одной стороны, поддерживая оптимальную структуру, а с
другой - усиливая антиоксидантную защиту. Это свойство белков чрезвычайно важно
для живых организмов, так как позволяет сохранять структуру в условиях регулярных
изменений концентраций АКМ.
137
Окисление SH-содержащих групп белков приводит к снижению восстановленных и
повышению уровня окисленных SH-rpynn [95], поэтому соотношение окисленных и
восстановленных SH-групп белковых молекул может быть использовано в качестве по¬
казателя развития окислительного стресса [6]. Критическим элементом, содержащим
SH-группы и подверженным токсическому действию АКМ, в клетках является Са2+-
АТФаза [548], её повреждение приводит к нарушению транспорта ионов кальция через
мембрану (в нормальных условиях внутриклеточная концентрация кальция в 10.000 раз
ниже, чем_внеклеточцая). Снижение активности некоторых клеточных ферментов - та¬
ких, как тимидинкиназа [519] или Са2+-АТФаза [548] является дополнительным свиде¬
тельством усиления свободнорадикальных процессов. При развитии индуцированной
АКМ молекулярно-клеточной деструкции повышается содержание в биологических
субстратах окисленных гемовых белков [453] и производных аминокислот, в частности,
метионинсульфоксида в лаважной жидкости [157] или 3-нитротирозина в сыворотке и
синовиальной жидкости больных ревматоидным артритом [5431. Карбонильные группы
и гидроперекиси, образующиеся при окислении белков, также могут служить показате¬
лями свободнорадикального окисления [397], при этом гидроксилирование D-
фенилаланина является достаточно специфическим показателем продукции ОН-
радикалов [174].
Окисление липидных молекул приводит к необратимому изменению или поврежде¬
нию мембранных структур, нарушению их проницаемости для ионов, в результате чего,
в частности, усиливается гемолиз эритроцитов и изменяются их реологические показа¬
тели [1006, 1017]. Наиболее подвержены перекисному окислению входящие в состав
мембран ненасыщенные жирные кислоты: линолевая (18:2), арахидоновая (20:4), докоза-
гексаеновая (22:6). Окисление липидов приводит к образованию перекисей и увеличе¬
нию гидрофильности молекул, в результате чего происходит ротация липидного состава
мембран. Продукты окисления липидов, содержащие сопряжённые двойные связи (дие¬
новые конъюгаты) или альдегидные группы (рис. 36), также обладают высокой реакци¬
онной активностью. Так, главный продукт окисления 1,6-арахидоновой кислоты,
4-гидроксиноненаль, обладает цитотоксическим и мутагенным действием и может сши¬
вать белковые молекулы, вызывая нарушение структуры и инактивацию ферментов. Де¬
структивный эффект 4-гидроксиноненаля во многом реализуется за счет образования
ковалентных аддуктов с аминокислотными остатками гистидина, лизина и цистеина в
составе белков [999]. Одним из конечных продуктов ПОЛ являются насыщенные низко¬
молекулярные углеводороды (этан, пентан, гексан), которые в нормальных условиях
легко переходят в газообразное состояние; оценка их содержания в выдыхаемом воздухе
с помощью газовой хроматографии [433, 546, 561, 991] иногда используется в качестве
интегрального показателя процессов ПОЛ в организме, однако в последнее время цен¬
ность данного метода ставится под сомнение [566].
В плазме крови АКМ вызывают окислительную модификацию липопротеинов низ¬
кой плотности (ЛНП), в результате чего те становятся цитотоксичными и эффективно
захватываемыми^макрофагами через «скэвинджер»-рецепторы (см. главу 3). Окисли¬
тельная модификация ЛНП заключается в деградации полиненасыщенных жирных ки¬
слот с образованием реакционных коротких фрагментов, часть из которых ковалентно
связывается с аполипопротеином В, преимущественно с е-аминогруппами лизиновых
остатков. Окисленные ЛНП обладают более высокой электрофоретической подвижно¬
стью и повышенной гидрофильностью, их рецепция макрофагами увеличивается в 3-10
раз [336], что может использоваться для их выявления в биологических образцах. Одна¬
ко наиболее чувствительным методом обнаружения окисленных ЛНП является иммуно-
138
химический метод с использованием меченых антител к модифицированным липопро- \
теинам [761], позволивший установить их наличие и локализацию на гистологических
срезах аорты кролика [192, 760]. Выявление в тканях и плазме крови окисленных липо¬
протеинов может служить интегральным показателем окислительного повреждения в
организме.
Идентифицировано более 20 типов окислительных повреждений молекул нуклеино¬
вых кислот: различные виды повреждения оснований, возникновение одно- и двухцепо¬
чечных разрывов, сшивок и хромосомных аберраций [496]. В нормальных условиях для
ДНК человека характерно образование около 300 сшивок на клетку в день, для РНК -
700; у разных животных повреждаемость нуклеиновых кислот хорошо коррелирует с
насыщением тканей кислородом и, по-видимому, играет важную роль в процессах ста¬
рения [97]. Как правило, прямое действие Oj и Н202 на ДНК не вызывает повреждения
оснований или образования сшивок между основаниями; основным повреждающим
агентом выступает ОН-радикал, который эффективно взаимодействует с дезоксирибо-
зой, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями. Синглетный кислород более специ¬
фично чем ОН* взаимодействует с гуанином. Пероксинитрит вызывает нитрозилирова-
ние и деаминирование аминогрупп в основаниях ДНК, при этом 8-нитрогуанин является \
индикатором повреждающего действия ONOCT.
У позвоночных животных митохондриальный геном представлен кольцевой мито¬
хондриальной ДНК. Несмотря на то, что в клетках человека и животных вся митохонд¬
риальная ДНК по размерам не превышает 0,1 % ядерной ДНК, в условиях окислительно¬
го стресса в наибольшей степени повреждается^ДЦК митохондрий, что связано с низкой
активностью систем репарации, а также низким содержанием гистоновых белков, ока¬
зывающих защитное действие. Как было показано на культуре вирус-
трансформированных фибробластов, обработка клеток Н202 в концентрации 200 мкМ в
течение 60 минут вызывает в 3 раза больше повреждений в митохондриальной ДНК по
сравнению с равным фрагментом ядерной ДНК [1088]. При этом повреждения ядерного
фрагмента полностью устранялись через 1,5 часа, в то время как восстановления мито¬
хондриальной ДНК не наблюдалось, репарация проходила только при малых временах
экспозиции с Н202 (15 минут). Возможно, что защитой от окислительных повреждений
является присутствие митохондриальной ДНК в клетках во множестве копий, обычно
1000 - 10 000, при этом в одной митохондрии содержится от 2 до 10 копий ДНК.
Для обнаружения окислительных повреждений ДНК, появляющихся in vivo, разрабо¬
тан чувствительный аналитический метод измерения 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина
[538]. Проведённая с помощью данного метода оценка степени повреждения ДНК в об¬
разцах печени, мозга, почки, кишечника и яичках крыс показала, что из каждых 106 ос¬
татков дезоксигуанозина от 8 до 83 были гидроксилированы, при этом с возрастом со¬
держание 8-гидрокси-2’-дезоксигуанозина повышалось в печени, почках и кишечнике,
но не изменялось в мозге и яичках [363]. Повреждённые фрагменты нуклеиновых кислот
удаляются ферментами репарации и выводятся из организма в виде тимингликоля, ти-
мидингликоля, гидроксиметилурацила и т.д. (рис. 40). Определение данных соединений
в моче или других биологических средах служит интегральным показателем радикаль¬
ного повреждения нуклеиновых кислот [397, 442, 1072]. Развитие окислительного стрес¬
са в клетках сопровождается нарушением синтеза нуклеиновых кислот, поэтому интен¬
сивности включения 3Н-тимидина в ДНК или 3Н-фенилаланина в белки, отражающие
скорость синтетических процессов, также служат неспецифическими показателями
окислительных повреждений в клетках (например, при гипероксии) [519].
139
Углеводы (глюкоза и другие моносахариды) также подвержены окислительному дей¬
ствию АКМ. Было показано, что глюкоза может выступать в качестве ингибитора ОН-
радикалов [861]. Однако в физиологических условиях углеводы могут претерпевать ау¬
тоокисление с образованием дикарбонильных соединений, Н202 и гидроксильных ради¬
калов [490, 711] и, таким образом, скорее усиливают образование АКМ, нежели ингиби¬
руют. При диабете в плазме крови значительно повышается содержание глюкозы, её
аутоокисление может быть причиной интенсификации процессов ПОЛ и окислительной
модификации ЛНП [491, 711]. Так как метаболизм углеводов значительно интенсивней
метаболизма липидов и белков, то окисленные продукты данных соединений достаточно
быстро удаляются из организма и, как правило, не являются причиной драматических
последствий окислительного стресса.
HN
O^N
Н
О
Х.СН3
У
NH,
N
„А
NH,
HN
Л
H,N N
L >
гуанин
0 nh2 о он
1 н 1 н jf н Т
v jCVo СхУ° л JCV° i JC
ЧАш H2N N NH2
HN
H2N n^n
8-оксогуанин
NH9
H
N n
ч^О
*n^nh2 h2n^n^nh;
4,6-диамино- 2,5-диамино-4-оксо-5- 2,6-диамино-4-гидрокси-
5-формамидо- формамидопиримидин 5-формамидопиримидин
пиримидин
Х°н iin-V™1
О-V ОAnJ
н н
5-гидрокси цитозин 5,6-дигидротимин
инДГП|'
о
HN
„А
У
5 -г и дроксиу рацил 5,6-дигидроураци л
ОТ N
н
5-гидрокси-
5,6-дигидротимин
HN-V°H
Н
5-гидрокси-
5,6-дигид роурацил
.СН3
"ОН
СГ "N" "ОН
н
тимингликоль
<)AN А()н
н
урацилгликоль
У' хУ
HN
5-гидрокси -
метилурацил
О ОН
HN'
5-гидрокси-
метилурацил
О
HN^V0
O^N^, ОН
изодиалуровая
кислота
HN
А
О о
СН3 H3Cjj^
Aj
NH
, n А()
о' А с
циклобутановый
пиримидиновый димер
„N-V-з HN—
j. oifoOH уга
О NH О N. 01
метилтартронил- 5-гидрокси-
мочевина гидантоин
О
NH
А
Ск Ск
хХ"> Iх)
.An^n
1 ^6-этеноаденин 3,Ж-этено-
цитозин
Рис. 40. Азотистые основания ДНК и основные продукты, образующиеся в результате их ради¬
кального окисления [925]
NH
А
мочевина
140
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АКМ
В живых организмах представлены различные механизмы активации молекулярного
кислорода, посредством которых образуется гетерогенный по своим физико-химическим
свойствам класс АКМ. Общая особенность АКМ - высокая реакционная способность и
малые значения времён жизни в биологических субстратах, табл. 20, что делает их эф¬
фективным инструментом локального действия [27]. Так, действие ОН-радикала (радиус
диффузии 23 А) [1011] ограничено размером средней органической молекулы (напри¬
мер, величина молекулы пепсина - молекулярная масса 35 кДа - составляет 37 х 74 А).
Анион-радикал О ~г и синглетный кислород обладают большим радиусом действияГ
сравнимым с размером клетки, однако даже на клеточном уровне их эффект строго ло¬
кализован наличием высокоэффективного ферментативного антиоксиданта - СОД, а
также других антиоксидантов - таких, как витамин Е, который инактивирует 102 по¬
средством физического взаимодействия на расстоянии - 50 А [305]. Сфера влияния ра-
дикалов NO" распространяется уже на определённые клеточные структуры, такие как
мышечные клетки сосудов, что вызывает их релаксацию [439, 703], при этом оксид азота
принципиально не отличается от гормональных мессенджеров и имеет свой «рецептор»
- растворимую гуанилатциклазу [644]. Наибольшим дадьцодействием, проявляющимся
на тканевом и организменном уровнях, обладают продукты радикальных реакций; так,
процессы ПОЛ приводят к образованию альдегидов, эпоксидов, липидных перекисей,
которые ингибируют синтез ДНК и деление клеток и в то же время индуцируют разви¬
тие опухоли [381]. По-видимому, ПОЛ и его продукты, выступая в роли «первичного
медиатора» стресса [3] или «SOS-ответа» [160], представляют один из наиболее ранних
регуляторных механизмов, который в процессе эволюции трансформировался в фермен¬
тативную эйкозаноидную регуляцию. Окисленные фосфолипиды по свойствам сходны с
фактором активации тромбоцитов и могут имитировать действие цитокина на клетки
непосредственно через специфический для него рецептор [926].
Высокая реакционная способность АКМ делает их чрезвычайно токсичными для
биологических систем на всех уровнях - от молекулярно-клеточного до организменного.
В конце 40-х годов толчком для широкого изучения токсических эффектов АКМ послу¬
жили исследования действия радиации на живые организмы [848]. В настоящее время
можно утверждать, что АКМ занимают ведущее место в патогенезе радиационного по¬
ражения; деструкции тканей, вызванной развитием воспалительной реакции, и связанно¬
го с хроническим воспалением опухолеобразования; постишемических, реперфузионных
и гипероксических повреждений; а также целого ряда бронхолёгочных, сердечно¬
сосудистых и других заболеваний [14, 152]. Вместе с тем механизм патофизиологиче¬
ского действия АКМ во многих случаях не ясен, так как утверждение о патофизиологи¬
ческой роли АКМ обычно строится на двух косвенных аргументах: а) интенсивность
продукции АКМ коррелирует с развитием патологического процесса; б) ингибиторы
АКМ обладают защитным действием.
Открытие явления дыхательного «взрыва» в фагоцитах послужило началом широко¬
го изучения микробицидного действия АКМ, их роли в защите организма [14, 48, 1045].
При этом ярко выявилось, что генетически обусловленные нарушения механизмов гене¬
рации АКМ (больные с хроническим гранулематозом или дефицитом МПО) или их ин¬
гибирование лекарственными препаратами приводит к снижению неспецифического
иммунитета и является причиной либо гибели организма от инфекций, либо развития
хронических патологий [48].
141
Таблица 20
Характерные значения времён жизни и радиусов диффузии АКМ в биологических субстратах
[27,358,985, 1095]
Форма АКМ
!02 (X) - синг летный кислород в (X) состоянии
ОН* - гидроксильный радикал
О 2 - супероксидный анион-радикал
!02 - синглетный кислород
RO* - алкоксильный радикал
НО 2 - пергидроксильный радикал
N0* - оксид азота
NO 2 - диоксид азота
RO 2 - перекисный радикал
ONOOH - пероксинитрит
Н202 - перекись водорода
НОС1
HOI
НОВг
HOCN
■ гипогалогенные кислоты
Время жизни, с
10'1
10'
10 е
10 е
10 е
ю-
10'1
<10'
10'2+ 101
600
Зависит от наличия каталазы и глутатионпе-
роксидазы
Зависит от субстрата
В последние годы выявлен широкий спектр физиологических эффектов АКМ, к ко¬
торым прежде всего относятся регуляция клеточной пролиферации [348, 1057] и тонуса
сосудов [857], индукция транскрипции определённых генов [215, 273]. Показано функ¬
ционирование АКМ в качестве вторичных внутриклеточных мессенджеров. Так, АКМ
непосредственно участвуют в активации онкогенов c-fos и с-тус [273], а также гена с-
jun, кодирующего главную форму фактора транскрипции АР-1, в ответ на ионизирую¬
щую радиацию [288, 289]. О 2 и Н202 активируют фактор транскрипции NF-kB, который
вызывает экспрессию генов, кодирующих ряд цитокинов и вирусов, в том числе ВИЧ
[614, 891], a NO* подавляет активацию NF-kB, индуцируя экспрессию ингибитора фак¬
тора транскрипции 1кВа и стабилизируя его [774]. Стимуляция НАДФН-оксидазы ней¬
трофилов сопровождается активацией тирозинкиназ, при этом повышение накопления
фосфотирозина обусловлено не только активацией АКМ фосфорилирования тирозина,
но и ингибированием дефосфорилирования [207]. В индукции синтеза белков теплового
шока, повышающих резистентность клеток к высоким температурам, радиации, токси-
142
ческому действию ионов тяжёлых металлов и лекарственных препаратов, основная роль
отводится перекиси водорода [216, 935]. Выделяемая из облучённых фоторецепторов
Н202 увеличивает длину и количество микроворсинок клеток пигментированного эпите¬
лия, что способствует более тесному контакту этих двух типов клеток и реализации ан-
тиоксидантных функций эпителия [830]. N0* и СО* связываются с гемовой частью гуа-
нилатциклазы и обратимо изменяют синтез цГМФ, являясь важным компонентом внут¬
ри- и внеклеточной коммуникации [703, 1019]. N0* участвует в посттранскрипционном
контроле метаболизма железа [766].
Таким образом, образование АКМ в организме нельзя рассматривать как сущест¬
вующий, но не обязательный элемент процесса жизнедеятельности [148, 443]. Окисли¬
тельные процессы с участием АКМ являются неотъемлемым звеном существования
высших форм живых организмов, негэнтропийное состояние которых поддерживается
посредством снижения электронной упорядоченности молекулярного кислорода в ре¬
зультате его восстановления. Однако многие вопросы регуляторной функции АКМ, их
взаимодействия с антиоксидантами, физиологической и патофизиологической роли се¬
годня всё ещё остаются спорными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абдрашитова Н.Ф., Балякин Ю.В., Романов Ю.А. Влияние длительного воздействия озона
на функциональную активность фагоцитов человека // Бюл. эксперим. биологии и медици¬
ны.- 2000.- Т. 130, № 9.- С. 333-335.
2. Альперович Д.В., Кессельман Э.В., Шепелев А.П., Чернавская J1.H. Свободно-радикальный
механизм антимикробного действия ксантиноксидазы и лактопероксидазы // Бюл. эксперим.
биологии и медицины - 1992 - № 9 - С. 272-274.
3. Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи соврем, биоло¬
гии.- 1991.- Т. 111, вып. 6.- С. 923-931.
4. Белигоцкий Н.Н., Спиридонов М.И., Сероштанов А.И., Трушин А.С. Применение озона для
лечения гнойных ран // Клин, хирургия - 1994 - № 5 - С. 52-55.
5. Бизюкин А.В., Коркина Л.Г. Использование флуоресцентного индикатора гидроэтидина для
изучения окислительного метаболизма фагоцитов // Клин. лаб. диагностика- 1994 - № 1 .-
С. 41-42.
6. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов - М.: Медицина, 1989.
7. Бурлакова Е.Б., Губарева А.Е., Архипова Г.В., Рогинский В.А. Модуляция перекиспого
окисления липидов биогенными аминами в модельных системах // Вопр. мед. химии-
1992.-№2.- С. 17-20.
8. Буторина Д.Н., Красновский А.А., Приезжев А.В. Исследование кинетических параметров
синглетного молекулярного кислорода в водных растворах порфиринов. Влияние детерген¬
тов и тушителя - азида натрия // Биофизика- 2003 - Т. 48, вып. 2 - С. 201-209.
9. Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа и S-нитрозотиолы - две возможные формы
стабилизации и транспорта оксида азота (обзор) // Биохимия - 1998 - Т. 63, вып. 7.- С. 924-
938.
10. Ванин А.Ф. Оксид азота в биомедицинских исследованиях // Вестник РАМН - 2000,- № 4-
С. 3-5.
11. Вартанян Л.С., Рашба Ю.Э., Наглер Л.Г. и др. Мембраны субклеточных органелл как источ¬
ник суиероксидных радикалов при ишемии печени // Бюл. эксперим. биологии и медицины-
1990.-№6.- С. 550-552.
12. Вартанян Л.С., Садовникова И.П., Гуревич С.М., Соколова И.С. Образование супероксид-
ных радикалов в мембранах субклеточных органелл регенерирующей печени // Биохимия-
1992.- Т. 57, вып. 5.- С. 671-678.
143
13. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Сорос, образоват.
жури,- 2000.- № 12.- С. 13-19.
14. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах //
Итоги науки и техники. Сер. Биофизика - 1991- Т. 29- С. 1-249.
15. Владимиров Ю.А., Шерстнёв М.П. Хемилюминесценция клеток животных // Итоги науки и
техники. Сер. Иммунология - М., 1989 - Т. 24 - С. 1-176.
16. Вольский Н.Н., Кашлакова Н.В., Козлов В.А. Влияние супероксидного радикала на проли¬
ферацию лимфоцитов, стимулированную митогеном // Цитология.- 1988.- Т. 30, № 7 - С.
898-902.
17. Воскресенский О.Н., Бобырев В.Н. Биоантиоксиданты - облигатные факторы питания //
Borip. мед. химии - 1992.- № 4 - С. 21-26.
18. Гамалей И.А., Клюбин И.В. Перекись водорода как сигнальная молекула // Цитология-
1996.- Т. 38, № 12.- С. 1233-1247.
19. Говорова Н.Ю., Лызлова С.П., Шаронов Б.П., Янковский 0.10. Особенности хемилюминес¬
ценции люминола, возбуждаемой при каталитическом действии миелопероксидазы // Био¬
химия- 1987 - Т. 52, вып. 10 - С. 1670-1676.
20. Граник В.Г., Григорьев Н.Б. Экзогенные доноры оксида азота и ингибиторы NO-синтаз (хи¬
мический аспект) // Вестник РФФИ - 2002.- № 4.- С. 48-74.
21. Гуревич С.М., Вартанян Л .С., Наглер Л.Г. Нарушения в метаболизме супероксидных ради¬
калов в печени мышей-опухоленосигелей при развитии асцитного рака Эрлиха и их норма¬
лизация под влиянием рубоксила// Вопр. мед. химии.- 1993.- № 6 - С. 16-20.
22. Душкин М.И., Зенков Н.К., Меньшикова Н.Б. и др. Влияние ингибиторов цитохрома Р-450
на окисление липопротеинов низкой плотности макрофагами // Вопр. мед. химии - 1996 - Т.
42, № 1.- С. 23-30.
23. Гвгина С.А., Панасенко О.П., Сергиенко В.И., Владимиров Ю.А. Перекисное окисление
липопротеинов крови человека, индуцированное гипохлорит-анионом // Биол. мембраны-
1992.- Т. 9, № 9.- С. 946-953.
24. Журавлёв А.И. Спонтанная биохемилюминесцснция животных тканей // Биохемилюминес¬
ценция.- М.: Наука, 1983 - С. 3-30.
25. Зенков Н.К., Куликов В.Ю., Молчанова Л.В. Биохемилюминесценция с поверхности тела
человека // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1982 - № 11.- С. 50-52.
26. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньшикова Н.Б. Окислительный стресс. Биохимический и пато¬
физиологический аспекты - М.: Наука/Интерпериодика, 2001- 340 с.
27. Зенков Н.К., Меньшикова Н.Б. Активированные кислородные метаболиты в биологических
системах // Успехи соврем, биологии - 1993 - Т. 113, вып. 3 - С. 286-296.
28. Зенков Н.К., Меньшикова Н.Б. Индуцированная Н202 биохемилюминесценция сыворотки
крови // Лаб. дело - 1991.- № 8.- С. 30.
29. Зенков Н.К., Меньшикова Н.Б. Практические замечания по регистрации хемилюминесцен¬
ции фагоцитирующих клеток // Бюл. СО АМН СССР.- 1990,- № 2 - С. 72-77.
30. Зубарев В.Н. Метод спиновых ловушек, применение в химии, биологии и медицине- М.:
Изд-воМГУ, 1984.- 186 с.
31. Иванов К.П. Основы энергетики организма: Теоретические и практические аспекты. Том 2.
Биологическое окисление и его обеспечение кислородом - СПб.: Наука, 1993- 272 с.
32. Каган В.К., Орлов О.П., Прилиико Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов иерекисно-
го окисления липидов // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика - М., 1986 - Т. 18.- С. 1-
135.
\^^33. Каленикова Е.И., Городецкая Е.А., Мурашев А.Н. и др. Роль свободных радикалов кислоро¬
да в повышенной чувствительности гипертрофированного миокарда крысы к ишемии // Био-
химия - 2004- Т. 69, вып. 3 - С. 386-392.
V 34. Калинкина Г.И., Писарева С.И. Метод определения антиоксидантной активности раститель¬
ных водно-спиртовых экстрактов// Хим.-фармацевт, журн - 1992-№ 1- С.65-66.
35. Клиническая оценка лабораторных тестов /Под ред. Н.У.Тица - М.: Медицина, 1986 - 480 с.
•W36- Козлов А.В., Шинкарснко Л.П., Владимиров Ю.А., Азизова О.А. Роль эндогенного свобод¬
144
ного железа в активации перекисного окисления липидов при ишемии // Бюл. эксперим.
биологии и медицины - 1985 - № 1- С. 38-40.
37. Колесова О.Е., Маркин А.А., Федорова Т.Н. Перекисное окисление липидов и методы опре¬
деления продуктов липопероксидации в биологических средах // Лаб. дело - 1984 - № 9 - С.
540-546.
38. Корман Д.Б., Потапов С.Л., Пальмина II.П., Бурлакова Е.Б. Уровень двойных связей в липи¬
дах крови больных раком лёгкого // Изв. АН. Сер. биол- 1992 - № 6 - С. 931-936.
39. Корман Д.Б., Потапов С.Л., Шамаев В.И. и др. Влияние химиотерапии на суммарную нена-
сьпценность и состав фосфолипидов плазмы и эритроцитов у больных распространённым
раком молочной железы // Изв. АН. Сер. биол - 1992 - № 2 - С. 206-214.
40. Красновский А.А. Синглетный молекулярный кислород: механизмы образования и пути
дезактивации в фотосинтетических системах // Биофизика- 1994- Т. 39, вып. 2 - С. 236-
250.
41. Кузин А.М. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии.- М.: Наука, 1986.
42. Кузнецов С.В. Причины гибели животных при отравлении перекисью водорода // Бюл. экс¬
перим. биологии и медицины.- 1993 - № 6 - С. 596-598.
43. Лакомкин В.Л., Коновалова Г.Г., Каленикова Е.И. и др. Защита коэнзимом Q миокарда крыс
при окислительном стрессе, индуцируемом пероксидом водорода // Биохимия - 2004 - Т. 69,
вып. 5 - С. 639-646.
44. Лебедев А.В., Корнеева Л.Г., Лунин Е.Е. и др. Индуцированная УФ-облучением люминес¬
ценция интактной кожи человека// Биофизика - 1989 - Т. 34, выи. 5.- С. 858-862.
V 45. Леденёв А.Н., Рууге Э.К. Генерация супероксидных радикалов митохондриями сердца в
условиях ишемии // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1985- № 9 - С. 303-305.
46. Маеда X., Акаике Т. Оксид азота и кислородные радикалы при инфекции, воспалении и раке
// Биохимия.- 1998.- Т. 63, вып. 7.- С. 1007-1019.
47. Манухина Е.Б., Малышев И.Ю., Архипенко Ю.В. Оксид азота в сердечно-сосудистой систе¬
ме: роль в адаптационной защите // Вестник РАМН - 2000 - № 4 - С. 16-21.
48. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге- Новосибирск: Наука,
1989.- 344 с.
49. Маянский А.Н., Невмятуллин А.Л., Чеботарь И.В. Реактивная хемилюминесценция в систе¬
ме фагоцитоза // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунологии.- 1987- № 7.- С.
109-115.
50. Меерсон Ф.З., Лапшин А.В., Мордвинцсв П.И. и др. Увеличение генерации оксида азота в
тканях животных при адаптации к кратковременным стрессорным воздействиям (ЭПР-
исследование) // Бюл. эксперим. биологии и медицины.- 1994 - № 3 - С. 242-244.
51. Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К. Метаболическая активность гранулоцитов при хронических
неспецифических заболеваниях лёгких // Терапевт, арх.- 1991- № 11- С. 85-87.
52. Метелица Д.Н. Активация кислорода ферментными системами.- М.: Наука, 1982.
^^53. Метельская В.А., Туманова Н.Г. Скрининг-метод определения уровня метаболитов оксида
азота в сыворотке крови // Клин. лаб. диагностика - 2005.-. № 6 - Р. 15-18.
54. Музыкантов В.Р., Пучнина-Артюшенко Е.А., Чекнева Е.В., Войно-Ясенецкая Т.А. Перекись
водорода в субтоксических концентрациях активирует фосфоинозитидный обмен в эндоте¬
лиальных клетках человека// Биол. мембраны - 1992 - Т. 9, № 2.- С. 133.
55. Муравьёв Р.А., Фомина В.А., Роговин В.В. Пероксидазосомы эозинофильных лейкоцитов //
Изв. АН. Сер. биол.- 1992.- ЛЬ 6.- С. 835-843.
56. Осипов А.Н., Азизова О.А., Владимиров Ю.А. Активированные формы кислорода и их роль
в организме // Успехи биол. химии - 1990 - Т. 31.- С. 180-208.
57. Осипов А.Н., Якутова Э.Ш., Владимиров Ю.А. Образование гидроксильных радикалов при
взаимодействии гипохлорита с ионами железа // Биофизика- 1993 - Т. 38, вып. 3 - С. 390-
396.
58. Панасенко О.М., Евгина С.А., Сергиенко В.И. Изучение способности гинохлорита прони¬
кать в липидную фазу липопротеинов крови человека /'/ Бюл. экеггерим. биологии и медици¬
ны.- 1993.- № 4.- С. 358-360.
145
59. Проскуряков С .Я., Конопляников А.Г., Иваников А.И., Скворцов В.Г. Биология окиси азота
// Успехи соврем, биологии - 1999.- Т. 119, вып. 4 - С. 380-395.
60. Проскуряков С .Я., Конопляников А.Г., Скворцов В.Г. и др. Структура и активность ингиби¬
торов NO-синтаз, специфичных к L-аргининсвязывающему центру (обзор) // Биохимия-
2005.- Т. 70, вып. 1.- С. 14-32.
61. Пучнина Е.А., Леденев А.Н., Музыкантов В.Р. и др. Бимодальное действие экзогенной пере¬
киси водорода на нейтрофилы человека: цитотоксический эффект и модуляция кислородно¬
го взрыва в ответ на агонист // Биохимия - 1992 - Т. 57, вып. 2 - С. 694-700.
62. Разумовский С.Д. Кислород - элементарные формы и свойства - М.: Химия, 1979.
63. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями- М.:
Наука, 1974- 322 с.
64. Реутов В.П., Сорокина Е.Г., Охотин В.Е., Косицын Н.С. Циклические превращения оксида
азота в организме млекопитающих - М.: Наука, 1997 - 156 с.
65. Свистунова О.И., Титов В.Н. Гликозилированные белки сыворотки крови: тест фруктозамин
// Клин. лаб. диагностика - 1992 - № 11-12 - С. 22-30.
66. Сергеев II.В., Белых А.Г., Чукаев С.А., Гукасов В.М. Влияние антиоксидантов на быструю
вспышку Ее2+-индуцированной хемилюминесценции // Эксперим. и клин, фармакология-
1992.- № 2.- С. 60-62.
67. Серкиз Я.И., Чеботарев Е.Е., Барабой В.А. и др. Хемилюминесценция крови в эксперимен¬
тальной и клинической онкологии - Киев: Наук, думка, 1984 - 184 с.
68. Сидорик Е.П., Баглей Е.А., Данко М.И. Биохемилюминесценция клеток при опухолевом
процессе.- Киев: Наук, думка, 1989 - 218 с.
69. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло // Сорос, образоват. журн- 1996-
№3.-С. 4-10.
70. Скулачёв В.П. Снижение внутриклеточной концентрации 02 как особая функция дыхатель¬
ных систем клетки // Биохимия.- 1994.- Т. 59, вып. 12 - С. 910-912.
71. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород // Сорос, образоват. журн - 1999 - № 9-
С. 4-10.
72. Скулачёв В.Н. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль
активных форм кислорода// Сорос, образоват. журн - 2001 -№ 6 - С. 4-10.
73. Скулачев В.II. Н2()2-сенсоры лёгких и кровеносных сосудов и их роль в антиоксидантной
защите организма// Пульмонология - 2001- № 2 - С. 6-8.
74. Соболева М.К., Шарапов В.И. Диагностическая и прогностическая значимость определения
диеновых конъюгатов в плазме больных сепсисом // Клин. лаб. диагностика- 1992.- № 9-
10.- С. 15-18.
75. Тарусов Б.Н. Физико-химические механизмы биологического действия ионизирующих из¬
лучений // Успехи соврем, биологии - 1957 - Т. 44, вып. 2 - С. 171-185.
76. Творогова М.Г., Титов В.Н. Железо сыворотки крови: диагностическое значение и методы
исследования // Лаб. дело - 1991.- № 9 - С. 4-10.
77. Цой И.Г., Овчинников В.В. Использование теста восстановления нитросинего тетразолия
для определения характера гуморального взаимодействия активированных лимфоцитов с
гранулоцитами // Лаб. дело - 1983 - № 11- С. 31-33.
78. Часовникова Л.В., Формазюк В.Е., Сергиенко В.И., Кокряков В.Н. Взаимодействие миело-
пероксидазы и дефензинов с монослоями липидов // Биохимия - 1992 - Т. 57, вып. 1- С. 97-
102.
79. Чевари С., Андял Т., Панцел А. Инициирование перекисного окисления липидов в сыворот¬
ке крови in vitro // Клин. лаб. диагностика- 1992 - № 11-12.- С. 34-37.
80. Шаронов Б.П., Говорова Н.Ю. Антиокислительные свойства и деградация белков сыворотки
активными формами кислорода, генерируемыми стимулированными нейтрофилами // Био¬
химия- 1988 - Т. 53, вып. 5 - С. 816-825.
81. Шаронов Б.П., Чурилова И.В. Окислительная модификация и инактивация супероксиддис-
мутазы гипохлоритом // Биохимия - 1992,- Т. 57, вып. 5- С. 719-727.
82. Шведова А.А., Полянский Н.Б. Метод определения конъюгатов гидроперекисей в экстрактах
146
из тканей // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo - М.:
Наука, 1992.- С. 74-75.
83. Шерстнёв М.П., Атанаев Т.Б., Владимиров Ю.А. Активированная родамином Ж хемилюми-
несценция плазмы крови в присутствии ионов двухвалентного железа// Биофизика- 1989.-
№ 4.- С. 684-687.
84. Шинкаренко Н.В., Алексовский В.Б. Химические свойства синглетного молекулярного ки¬
слорода и значение его в биолог ических системах // Успехи химии - 1982.- Т, 51, № 5.- С.
713-735.
85. Эккерт Р., Рэнделл Д., Огастин Д. Физиология животных - М.: Мир, 1992 - Т. 2.
86. Эмануэль Н.М., Липчина Л.П. Лейкоз у мышей и особенности его развития при воздействии
ингибиторов цепных окислительных процессов // Докл. АН СССР - 1958 - Т. 121, вып. 1-
С. 141-144.
87. Ягнятинская А.М. О биологической роли ксантиноксидазы // Успехи соврем, биологии-
1985.-Т. 99, вып. 1.-С. 38-51.
88. Якутова Э.Ш., Дремина Е.С., Евгина С.А. и др. Образование свободных радикалов при
взаимодействии гипохлорита с ионами железа (II) // Биофизика- 1994 - Т. 39, вып. 2 - С.
275-279.
89. Якутова Э.Ш., Осипов А.Н., Костенко О.В. и др. Взаимодействие гипохлорита с оксигемог-
лобином приводит к освобождению железа в каталитически активной форме // Биофизика-
1992.- Т. 37, вып. 6.- С. 1021-1028.
90. Янковский О.Ю. Токсичность кислорода и биологические системы - С-Г16.: Игра, 2000 - 294 с.
91. Accardo-Palumbo A., Triolo G., Carbone М.С. et al. Polymorphonuclear leukocyte myeloperoxi¬
dase levels in patients with Behcet's disease // Clin. Exp. Rheumatol - 2000 - Vol 18 - P. 495-498.
92. Adachi Т., Fukushima Т., Usami Y., Hirano K. Binding of human xanthine oxidase to sulphated
glycosaminoglycans on the endothelial cell surface // Biochem. J - 1993.- Vol. 289 - P. 523-527.
"^^*93. Adam W., Qian X.H., Sahamoller C.R. Synthesis and photooxygenation of 2,3,6-
trimethylfuro<2,3-bxl>naphtho<4a,7a-e,f>pyrida-5,7-dione, a potential chemiluminescent probe
for singlet oxygen // Tetrahedron - 1993- Vol. 49- P. 417-422.
Vs 94. Adamo A.M., Llesuy S.F., Pasquini J.M., Boveris A. Brain chemiluminescence and oxidative stress
in hyperthyroid rats // Biochem. J - 1989 - Vol. 263 - P. 273-277.
95. Adams J.D., Lauterburg B.H., Mitchell J.R. Plasma glutathione disulfide as an index of oxidant
stress in vivo: Effect of carbon tetrachloride, dimethylnitrosamine, nitrofurantoin, metronidazole,
doxorubicin and diquat // Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol - 1984.- Vol. 46 - P. 401-410.
96. Adamson G.M., Billings R.E. Cytokine toxicity and induction of NO synthase activity in cultured
mouse hepatocytes // Toxicol. Appl. Pharmacol - 1993 - Vol. 119 - P. 100-107.
97. Adelman R., Saul R.L., Ames B.N. Oxidative damage to DNA: Relation to species metabolic rate
and fife span // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1988.- Vol. 85.-P. 2706-2708.
98. Ager A., Gordon J.L. Differential effects of hydrogen peroxide on indices of endothelial cell func¬
tion // J. Exp. Med.- 1984.- Vol. 159.- P. 592-603.
99. Agner K. Verdoperoxidase. A ferment isolated from leukocytes // Acta Physiol. Scand - 1941-
Vol. 2, Suppl. 8.-P. 1-62.
100. Ago Т., Kitazono Т., Kuroda J. et al. NAD(P)H oxidases in rat basilar arterial endothelial cellst //
Stroke.- 2005.- Vol. 36.- P. 1040-1046.
101. Ahluwalia J., Tinker A., Clapp L.H. et al. The largeconductance Ca2+-activated K+ channel is es¬
sential for innate immunity // Nature.- 2004 - Vol. 427- P. 853-858.
102. Akaike Т., Yoshida М., Miyamoto Y. et al. Antagonistic action of imidazolineoxyl N-oxides
against endothelium-derived relaxing factor/NO through a radical reaction // Biochemistry.- 1993.-
Vol. 32.- P. 827-832.
103. Alam K., Ali A., Ali R. The effect of hydroxyl radical on the antigenicity of native DNA // FEBS
Lett.- 1993.- Vol. 319.-P. 66^70.
104. Albakri Q.A., Stuehr D.J. Intracellular assembly of inducible NO synthase is limited by nitric ox¬
ide-mediated changes in heme insertion and availability // J. Biol. Chem.- 1996 - Vol. 271- P.
5414-5421.
147
105. Albina J.E., Cui S.J., Mateo R.B., Reichner J.S. Nitric oxide-mediated apoptosis in murine perito¬
neal macrophages // J. Immunol - 1993- Vol. 150 - P. 5080-5085.
106. Allen R.C. Role of oxygen in phagocyte microbicidal action // Environ. Health Perspect - 1994-
Vol. 102, Suppl. 10.-P. 201-208.
107. Allescher H.D., Daniel E.E. Role of NO in pyloric, antral, and duodenal motility and its interaction
with other inhibitory mediators // Dig. Dis. Sci- 1994 - Vol. 39.- P. S73-S75.
108. Allevi P., Anastasia М., Cajone F. et al. Structural requirements of aldehydes produced in LPO for
the activation of the heat-shock genes in HeLa cells // Free Radic. Biol. Med - 1995 - Vol. 18 - P.
107-116.
109. Alloul N., Gorzalczany Y., Itan M. et al. Activation of the superoxide-generating NADPH oxidase
by chimeric proteins consisting of segments of the cytosolic component \)61phox and the small
GTPase Racl // Biochemistry - 2001- Vol. 40 - P. 14557-14566.
110. Al-Ramadi B.K., Meissler J.J., Huang D., Eisenstein Т.К. Immunosuppression induced by nitric
oxide and its inhibition by interleukin-4// Eur. J. Immunol - 1992 - Vol. 22.- P. 2249-2254.
111. Alvarez B., Radi R. Peroxynitrite reactivity with amino acids and proteins // Amino Acids - 2003-
Vol. 25.- P. 295-311.
112. Alvarez B., Rubbo H., Kirk M. et al. Peroxynitrite-dependent tryptophan nitration // Chem. Res.
Toxicol.- 1996.- Vol. 9.- P. 390-396.
113. Alvarez S., Valdez L.B., Zaobomyj Т., Boveris A. Oxygen dependence of mitochondrial nitric
oxide synthase activity // Biochem. Biophys. Res. Commun- 2003- Vol. 305- P. 771-775.
114. Amaya Y., Yamazaki K., Sato M. et al. Proteolytic conversion of xanthine dehydrogenase from the
NAD-dependent type to the 02-dependent type // J. Biol. Chem.- 1990 - Vol. 265- P. 14170—
1475.
115. Ambruso D.R., Knall C., Abell A.N. et al. Human neutrophil immunodeficiency syndrome is asso¬
ciated with an inhibitory Rac2 mutation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2000 - Vol. 9 - P. 4654-
4659.
116. Anneren G., Bjorksten B. Low superoxide levels in blood phagocytic cells in Down's syndrome //
Acta Pediatr. Scand - 1984 - Vol. 73 - P. 345-348.
^117. Archer S. Measurement of nitric oxide in biological models // FASEB J - 1993 - Vol. 7 - P. 349-360.
118. Arisawa F., Tatsuzawa II., Kambayashi Y. et al. MCLA-dependent chemiluminescence suggests
that singlet oxygen plays a pivotal role in myeloperoxidase-catalysed bactericidal action in neutro¬
phil phagosomes // Luminescence - 2003 - Vol. 18 - P. 229-238.
119. Arnaiz S.L., Llesuy S. Oxidative stress in mouse heart by antitumoral drugs: a comparative study of
doxorubicin and mitoxantrone // Toxicology - 1993 - Vol. 77 - P. 31-38.
120. Amhold J., Hammerschmidt S., Arnold K. Role of functional groups of human plasma and luminol
in scavenging of NaOCl and neutrophil-derived hypochlorous acid // Biochim. Biophys. Acta.-
1991.-Vol. 1097.-P. 145-151.
121. Arroyo C., Kohno M. Difficulties encountered in the detection of nitric oxide (NO) by spin trap¬
ping techniques. A cautionary note // Free Radic. Res. Commun - 1991- Vol. 14.- P. 145-155.
122. Aruoma O.I., Halliwell B., Gajewski E., Dizdaroglu M. Copper-ion-dependent damage to the bases
in DNA in the presence of hydrogen peroxide // Biochem. J - 1991- Vol. 273 - P. 601-604.
123. Asahi М., Fujii J., Suzuki K. et al. Inactivation of glutathione peroxidase by nitric oxide - implica¬
tion for cytotoxicity // J. Biol. Chem - 1995 - Vol. 270 - P. 21035-21039.
124. Assreuy J., Cunha F.Q., Liew F.Y., Moncada S. Feedback inhibition of nitric oxide synthase activ¬
ity by nitric oxide // Br. J. Farmacol - 1993 - Vol. 108 - P. 833-837.
125. Auclair C., Voisin E. Nitroblue tetrazolium reduction // Handbook of Methods for Oxygen Radical
Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 123-132.
126. Aukrust P., Shardal A.M., Muller F. et al. Decreased levels of total and reduced glutathione in CD4
lymphocytes in common variable immunodeficiency are associated with activation of the tumor ne¬
crosis factor system: possible immunopathogenic role of oxidative stress // Blood- 1995- Vol.
86.-P. 1383-1391.
127. Babcock G.T., Varotsis C., Zhang Y. 02 activation in cytochrome oxidase and in other heme pro¬
teins// Biochim. Biophys. Acta - 1992-Vol. 1101-P. 192-194.
148
128. Babior В.M. Microbicidal oxidant production by phagocytes 11 Oxy-Radicals in Molecular Biology
and Pathology.- N.Y.: Liss, 1988.- P. 39-51.
129. Babior B.M. NADPH oxidase: An update // Blood.- 1999.- Vol. 93.- P.1464-1476.
130. Babior B.M., Kipnes R.S., Camutte J.T. Biological defense mechanisms. The production by leuko¬
cytes of superoxide, a potential bactericidal agent // J. Clin. Invest - 1973 - Vol. 52 - P. 741-744.
131. Babior B.M., Takeuchi C., Ruedi J. et al. Investigating antibody-catalyzed ozone generation by
human neutrophils // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2003- Vol. 100 - P. 3031-3034.
>^rt32. Babo S., Charbonneau M. Measurement of rat mitochondrial hydroperoxides using in situ liver
perfusion of 2,,7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate // Toxicol. Meth - 1994 - Vol. 4 - P. 224-
233.
133. Baehner R.L., Nathan D.G. Quantitative nitro blue tetrazolium test in chronic granulomatous dis¬
ease // New Engl. J. Med.- 1968.- Vol. 278.- P. 971-976.
134. Bagchi М., Hassoun E.A., Bagchi D., Stohs S.J. Production of reactive oxygen species by perito¬
neal macrophages and hepatic mitochondria and microsomes from endrin-treated rats // Free Radic.
Biol. Med.- 1993.-Vol. 14.-P. 149-155.
135. Baggiolini М., Kehren P., Deranleau D.A., Dewald B. Control of motility, exocytosis, and the res¬
piratory burst in human neutrophils // Biochem. Soc. Trans - 1991- Vol. 19 - P. 55-59.
136. Bai T.R., Bramley A.M. Effect of an inhibitor of nitric oxide synthase on neural relaxation of hu¬
man bronchi // Am. J. Physiol - 1993 - Vol. 264 - P. L425-L430.
137. Baker J.E., Felix C.C., Kalyanaraman B. Detection of free radicals by direct ESR during myocar¬
dial cell injury - a critical evaluation // Oxy-Radicals in Molecular Biology and Pathology - N.Y.:
Liss, 1988.-P. 343-351.
138. Baker J.E., Felix C.C., Olinger G.N., Kalyanaraman B. Myocardial ischemia and reperfusion: Di¬
rect evidence for free radical generation by electron spin resonance spectroscopy // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 1988.- Vol. 85.- P. 2786-2789.
139. Balazy М., Kaminski P.M., Mao K. et al. S-Nitroglutathione, a product of the reaction between
peroxynitrite and glutathione that generates nitric oxide // J. Biol. Chem- 1998 - Vol. 273 - P.
32009-32015.
140. Bamberger Т., Masson I., Mathieu J. et al. Nitric oxide mediates the depression of lymphoproliferative
responses following bum injury in rats // Biomed. Pharmacother- 1992 - Vol. 46 - P. 495-500.
141. Bandy B., Davison A.J. Mitochondrial mutations may increase oxidative stress: Implications for
carcinogenesis and aging // Free Radic. Biol. Med - 1990 - Vol. 8 - P. 523-535.
142. Banfi B., Clark R.A., Steger K. Krause K.H. Two novel proteins activate superoxide generation by
the NADPH oxidase NOX1 // J. Biol. Chem.- 2003.- Vol. 278.- P. 3510-3513.
143. Banfi B., Malgrange B., Knisz J. et al. NOX3, a superoxide-generating NADPH oxidase of the
inner ear // J. Biol. Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 46065-46072.
144. Banfi B., Maturana A., Jaconi S. et al. A mammalian H+ channel generated through alternative
splicing of the NADPH oxidase homolog NOH-1 // Science.- 2000 - Vol. 287 - P. 138-142.
145. Banfi B., Molnar G., Maturana A. et al. A Ca2+-activated NADPH oxidase in testis, spleen, and
lymph nodes // J. Biol. Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 37594-37601.
146. Banfi B., Tirone F., Durussel I. et al. Mechanism of Ca2+ activation of the NADPH oxidase 5
(NOX5) // J. Biol. Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 18583-18591.
147. Barinaga M. Is nitric oxide the «retrograde messenger»? // Science - 1991- Vol. 254- P. 1296—
1297.
148. Barja G. Oxygen radicals, a failure or a success of evolution? // Free Radic. Res. Commun - 1993-
Vol. 18.-P. 63-70.
'V^49. Barone M.C., Darley-Usmar V.M., Brookes P.S. Reversible inhibition of cytochrome с oxidase by
peroxynitrite proceeds through ascorbate-dependent generation of nitric oxide // J. Biol. Chem.-
2003.- Vol. 278.- P. 27520-27524.
150. Barreto J.C., Smith G.S., Strobel N.H.P. et al. Terephtalic acid: a dosimeter for the detection of
hydroxyl radicals in vitro // Life Sci - 1994 - Vol. 56 - P. PL89-PL96.
151. Bassenge E., Huckstorf C. Endothelium-mediated control of coronary circulation // Acta Cardiol-
1991.- Vol. 46.- P. 419-424.
149
152. Bast A., Haenen Doelman C.J.A. Oxidants and antioxidants: State of the art // Am. J.
Med.- 1991.- Vol. 91, Suppl. 3C.-P. 2S-13S.
У" 153. Bates T.E., Loesch A., Bumstock G., Clark J.B. Mitochondrial nitric oxide synthase: a ubiquitous
regulator of oxidative phosphorylation? // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1996 - Vol. 218 - P.
40-44.
154. Baud L., Affres H., Perez J., Ardiallou R. Reduction in tumor necrosis factor and cytotoxicity by
hydrogen peroxide // J. Immunol - 1990 - Vol. 166 - P. 556-560.
155. Beauvais F., Michel L., Dubertret L. Exogenous nitric oxide elicits chemotaxis of neutrophils in
vitro // J. Cell. Physiol.- 1995.- Vol. 165.- P. 610-614.
156. Beer H., Shephard G.M. Implications of NO/cGMP system for olfaction // Trends Neurosci.-
1993.- Vol. 16.-P. 5-9
157. Behr J., Maier K., Krombach F. Adelmann-Grill B.C. Pathogenetic significance of reactive oxygen
species in diffuse fibrosing alveolitis // Am. Rev. Respir. Dis - 1991.- Vol. 144 - P. 146-150.
58. Beltran B., Mathur A., Duchen M.R. et al. The effect of nitric oxide on cell respiration: A key to
understanding its role in cell survival or death // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2000 - Vol. 97- P.
_ 14602-14607.
159. Beltran B., Quintero М., Garcia-Zaragoza E. et al. Inhibition of mitochondrial respiration by en¬
dogenous nitric oxide: A critical step in Fas signaling // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2002 - Vol.
99.- P. 8892-8897.
160. Benamira М., Mamett L.J. The lipid peroxidation product 4-hydroxynonenal is a potent inducer of
the SOS response // Mutat. Res - 1992 - Vol. 293 - P. 1-10.
161. Benov L., Sztejnberg L., Fridovich I. Critical evaluation of the use of hydroethidine as a measure of
superoxide anion radical // Free Radic. Biol. Med - 1998.- Vol. 25- P. 826-831.
XY 162. Benov L.C., Ribarov S.R. A chemiluminescence method for determination of lipid hydroperoxides
// J. Clin. Biochem. Nutr.- 1990.- Vol. 8.- P. 165-173.
163. Berek C., Ziegner M. Somatic hypermutation and affinity maturation. The maturation of the im¬
mune response // Immunol. Today - 1993 - Vol. 14 - P. 400-414.
164. Berendes H., Bridges R.A., Good R.A. A fatal granulomatosus of childhood: the clinical study of a
new syndrome // Minn. Med - 1957- Vol. 40 - P. 309-312.
165. Berki Т., Nemeth P. Photo-immunotargeting with haematoporphyrin conjugates activated by a
lowpower He-Ne laser // Cancer Immunol. Immunother - 1992 - Vol. 35 - P. 69-74.
166. Bermudez L.E. Differential mechanisms of intracellular killing of Mycobacterium avium and Lis¬
teria monocytogenes by activated human and murine macrophages: The role of nitric oxide // Clin.
Exp. Immunol.- 1993.- Vol. 91.-P. 277-281.
167. Berry C.E., Hare J.M. Xanthine oxidoreductase and cardiovascular disease: Molecular mechanisms
and pathophysiological implications // J. Physiol.- 2004 - Vol. 555 - P. 589-606.
168. Berthon G. Is copper pro- or anti-inflammatory? A reconciling view and a novel approach for the
use of copper in the control of inflammation // Agents Actions - 1993.- Vol. 39 - P. 210-217.
169. Bertrand G. // Ann. Chim. (Phys.).- 1897- Vol. 12 - P. 115-140.
170. Beyer R.E. The analysis of the role of coenzyme Q in free radical generation and as an antioxidant
// Biochem. Cell Biol.- 1992.- Vol. 70.- P. 390-403.
171. Biberstine-Kinkade K.J., Yu L., Stull N. et al. Mutagenesis of p22phox histidine 94. A histidine in
this position is not required for flavocytochrome b558 function // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277-
P. 30368-30374.
172. Bielski B.H.J., Allen A.O. Mechanism of the disproportionation of superoxide radicals // J. Phys.
Chem.- 1977.-Vol. 81.-P. 1048-1050.
173. Bifulco L., Cammaroto C., Newman J.D., Turner A.P.F. TTF-modified biosensors for hydrogen
^ peroxide // Anal. Lett - 1994- Vol. 27- P. 1443-1452.
Y 174. Biondi R., Xia Y., Rossi R. et al. Detection of hydroxyl radicals by D-phenylalanine hydroxylation:
a .specific assay for hydroxyl radical generation in biological systems // Anal. Biochem.- 2001-
Vol. 290.-P. 138-145.
175. Black C.D.V., Samuni A., Cook J.A. et al. Kinetics of superoxide production by stimulated neutro¬
phils// Arch. Biochem. Biophys.- 1991.-Vol.286-P. 126-131.
150
176. Bloch K.D., Wolfram J.R., Brown D.M. et al. Three members of the nitric oxide synthase II gene
family (NOS2a, NOS2b, and NOS2c) colocalize to human chromosome 17 // Genomics - 1995 -
Vol. 27.- P. 526-530.
177. Block E. Hydrogen peroxide alters the physical state and function of the plasma cell membrane of
pulmonary artery endothelial cells // J. Cell Physiol - 1991- Vol. 146 - P. 362-369.
178. Boes М., Debye C., Pincemail J. Degradation of membrane phospholipids by direct nucleophilic
action of superoxide anion // Free Radicals, Lipoproteins and Membrane Lipids - N.Y.: Plenum
Press, 1989.-P. 105-113.
179. Bogdan C., Vodovotz Y., Paik J. et al. Traces of bacterial lipopolysaccharide suppress IFN-y -
induced nitric oxide synthase gene expression in primary mouse macrophage // J. Immunol.-
1993.-Vol. 151.-P. 301-309.
180. Bokoch G.M., Knaus U.G. NADPH oxidases: not just for leukocytes anymore! // Trends Biochem.
Sci.- 2003.- Vol. 28.- P. 502-508.
181. Bokoch G.M., Knaus U.G. The role of small GTP-binding proteins in leukocyte function // Curr.
Opin. Immunol.- 1994.- Vol. 6.- P. 98-105.
182. Bondarenko I.G., Harrison R., von Bonsdorff C.-H. et al. Serum IgM antibodies to xanthine oxi-
doreductase in acute viral hepatitis // Scand. J. Clin. Lab. Invest - 2000- Vol. 60, Suppl. 232-
P.82.
183. Bondy S.C., Naderi S. Contribution of hepatic cytochrome P450 systems to the generation of reac¬
tive oxygen species // Biochem. Pharmacol - 1994- Vol. 48 - P. 155-159.
184. Bonnestaourel D., Guerin M.C., Torreilles J. Is malondialdehyde a valuable indicator of lipid per¬
oxidation // Biochem. Pharmacol - 1992 - Vol. 44.- P. 985-988.
185. Boonstra J., Post J.A. Molecular events associated with reactive oxygen species and cell cycle pro-
gression in mammalian cells // Gene - 2004 - Vol. 337- P. 1-13.
Vv 186. Bories P.N., Bories C. Nitrate determination in biological fluids by an enzymatic one-step assay
with nitrate reductase // Clin. Chem - 1995- Vol. 41- P. 904-907.
V 187. Borras C., Sastre J., Garcia-Sala D. et al. Mitochondria from females exhibit higher antioxidant
gene expression and lower oxidative damage than males // Free Radic. Biol. Med - 2003 - Vol.
34.- P. 546-552.
Vf 188. Borutaite V., Brown G.C. Nitric oxide induces apoptosis via hydrogen peroxide, but necrosis via
energy and thiol depletion // Free Radic. Biol. Med - 2003.- Vol. 35 - P. 1457-1468.
^189. Borutaite V., Budriunaite A., Brown G.C. Reversal of nitric oxide-, peroxynitrite- and S-
nitrosothiol-induced inhibition of mitochondrial respiration or complex I activity by light and thiols
// Biochim. Biophys. Acta.- 2000.- Vol. 1459.- P. 405-412.
190. Bouin A.P., Grandvaux N., Vignais P.V., Fuchs A. p40phox is phosphorylated on threonine 154
and serine 315 during activation of the phagocyte NADPH oxidase implication of a protein kinase
С type kinase in the phosphorylation process // J. Biol. Chem - 1998.- Vol. 273 - P. 30097-30103.
191. Boutard V., Havouis R., Fouqueray B. et al. Transforming growth factor-beta stimulates arginase
activity in macrophages: Implications for the regulation of macrophage cytotoxicity // J. Immunol-
1995.- Vol. 155.- P. 2077-2084.
192. Boyd H.C., Gown A.M., Wolfbauer G., Chait A. Direct evidence for a protein recognized by a
monoclonal antibody against oxidatively modified LDL in atherosclerotic lesions from a Watanabe
heritable hyperlipidemic rabbit // Am. J. Pathol - 1989 - Vol. 135 - P. 815-825.
193. Bradley J.R., Johnson D.R., Pober J.S. Endothelial activation by hydrogen peroxide: Selective in¬
creases of intercellular adhesion molecule-1 and major histocompatibility complex class I // Am. J.
Pathol.- 1993.-Vol. 142.-P. 1598-1609.
194. Brand M.D., Affourtit C., Esteves T.C. et al. Mitochondrial superoxide: production, biological effects,
and activation of uncoupling proteins // Free Radic. Biol. Med - 2004 - Vol. 37 - P. 755-767.
^ 195. Brestel E.P. Co-oxidation of luminol by hypochlorite and hydrogen peroxide implications for neu¬
trophil chemiluminescence // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1985- Vol. 126 - P. 482-488.
196. Brien J., McLaughlin B., Nakatsu K., Marks G. Quantitation of nitric oxide formation from ni-
trovasodilator drugs by chemiluminescence analysis of headspace gas // J. Pharmacol. Meth-
1991.- Vol. 25.-P. 19-27.
151
197. Briviba К., Kissner R., Koppenol W.H., Sies H. Kinetic study of the reaction of glutathione peroxi¬
dase with peroxynitrite // Chem. Res. Toxicol - 1998 - Vol. 11.- P. 1398-1401.
V 198. Brookes P.S., Levonen A.-L., Shiva S. et al. Mitochondria: regulators of signal transduction
by reactive oxygen and nitrogen species // Free Radic. Biol. Med - 2002 - Vol. 33 - P. 755-
764.
У' 199. Brookes P.S., Yoon Y., Robotham J.L. et al. Calcium, ATP, and ROS: a mitochondrial love-hate
triangle // Am. J. Physiol. Cell Physiol.- 2004.- Vol. 287.- P. C817-833.
200. Brouard S., Berberat P.O., Tobiasch E. et al. Heme oxygenase-1-derived carbon monoxide requires
the activation of transcription factor NF-кВ to protect endothelial cells from tumor necrosis factor-
a-mediated apoptosis // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277 - P. 17950-17961.
201. Brown A.-M., Benboubetra М., Ellison M. et al. Molecular activation-deactivation of xanthine
oxidase in human milk // Biochim. Biophys. Acta - 1995 - Vol. 1245- P. 248-254.
V 202. Brown G.C. Regulation of mitochondrial respiration by nitric oxide inhibition of cytochrome с
oxidase // Biochim. Biophys. Acta - 2001.- Vol. 1504 - P. 47-57.
"\f"203. Brown G.C., Borutaite V. Inhibition of mitochondrial respiratory complex I by nitric oxide, per¬
oxynitrite and S-nitrosothiols // Biochim. Biophys. Acta - 2004 - Vol. 1658 - P. 44-49.
T7*'204. Brown G.C., Borutaite V. Nitric oxide inhibition of mitochondrial respiration and its role in cell
death // Free Radic. Biol. Med.- 2002.- Vol. 33.- P. 1440-1450.
T7 205. Brown G.C., Cooper C.E. Nanomolar concentrations of nitric oxide reversibly inhibit synaptosomal
respiration by competing with oxygen at cytochrome oxidase // FEBS Lett.- 1994 - Vol. 356 - P.
295-298.
206. Bruhwyler J., Chleide E., Liegeois J.F., Carreer F. Nitric oxide: A new messenger in the brain //
Neurosci. Behav. Rev.- 1993.- Vol. 17.- P. 373-385.
207. Brumell J.H., Burkhardt A.L., Bolen J.B., Grinstein S. Endogenous reactive oxygen intermediates
activate tyrosine kinases in human neutrophils // J. Biol. Chem - 1996 - Vol. 271- P. 1455-1461.
208. Brune B., Ulrich V. Inhibition of platelet aggregation by carbon monoxide is mediated by activa¬
tion of guanylate cyclase // Mol. Pharmacol - 1987 - Vol. 32 - P. 497-504.
209. Brunori М., Giuffre A., Forte E. et al. Control of cytochrome с oxidase activity by nitric oxide //
Biochim. Biophys. Acta.- 2004 - Vol. 1655 - P. 365-371.
210. Bryk R., Griffin P., Nathan C. Peroxynitrite reductase activity of bacterial peroxiredoxins // Na¬
ture-2000- Vol. 407.-P. 211-215.
211. Buchanan J.E., Phillis J.W. The role of nitric oxide in the regulation of cerebral blood flow // Brain
Res.- 1993,- Vol. 610.- P. 248-255.
212. Buga G.M., Griscavage J.M., Rogers N.E., Ignarro L.J. Negative feedback regulation of endothelial
cell function by nitric oxide // Circ. Res.- 1993 - Vol. 73 - P. 808-812.
213. Bult H., Boeckxstaens G.E., Pelckmans P.A. et al. Nitric oxide is an inhibitory non-adrenergic non-
cholinergic neurotransmitter// Nature - 1990.- Vol. 345- P. 346-347.
214. Bulteau A.L., Ikeda-Saito М., Szweda L.I. Redox-dependent modulation of aconitase activity in
intact mitochondria // Biochemistry.- 2003 - Vol. 9 - P. 183-190.
215. Burdon R.H. Released active oxygen species as intercellular signals: their role in regulation of
normal and tumour cell proliferation // Biol. Chem./Hoppe-Seyler- 1992 - Vol. 373 - P. 739-740.
216. Burdon R.H., Gill V., Evans C.R. Active oxygen species and heat shock protein induction // Stress
Proteins. Induction and Function - Berlin: Springer-Verlag, 1990-P. 19-25.
217. Butler J., Koppenol W.H., Margoliash E. Kinetics and mechanism of the reduction of ferricyto-
chrome с by the superoxide anion // J. Biol. Chem - 1982 - Vol. 257 - P. 10747-10759.
218. Byczkowski J.Z., Gessner T. Biological role of superoxide ion-radical // Int. J. Biochem - 1988 -
Vol. 20.- P. 569-580.
-yy219. Cabrera C., Bohr D. The role of nitric oxide in the central control of blood pressure // Biochem.
Biophys. Res. Commun - 1995 - Vol. 206 - P. 77-81.
220. Cadenas E., Boveris A., Chance B. Low-level chemiluminescence of biological systems // Methods
in Enzymology - Vol. 105 - N. Y.: Acad. Press, 1984 - P. 211-242.
VT221. Cadenas E., Davies K.J.A. Mitochondrial free radical generation, oxidative stress, and aging. //
V Free Radic. Biol. Med.- 2000.- Vol. 29.- P. 222-230.
152
~^V*222. Cadenas E., Sies H. Detecting singlet oxygen by low-level chemiluminescence // Handbook of
Methods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 191-195.
223. Cai Y.N., Appelkvist E.L., Depierre J.W. Hepatic oxidative stress and related defenses during
treatment of mice with acetylsalicylic acid and other peroxisome proliferators // J. Biochem. Toxi¬
col.- 1995.- Vol. 10.- P. 87-94.
224. Cai J., Jones, D. P. Superoxide in apoptosis. Mitochondrial generation triggered by cytochrome с
loss // J. Biol. Chem.- 1998.- Vol. 273.- P. 11401-11404.
225. Calderaro М., Martins E.A.L., Meneghini R. Oxidative stress by menadione affects cellular copper
and iron homeostasis // Mol. Cell. Biochem.- 1993 - Vol. 126 - P. 17-23.
226. Calignano A., Whittle B.J.R., Dirosa М., Moncada S. Involvement of endogenous nitric oxide in
the regulation of rat intestinal motility in vivo // Eur. J. Pharmacol - 1992 - Vol. 229 - P. 273-
276.
227. Candeias L.P., Stratford M.R.L., Wardman P. Formation of hydroxyl radicals on reaction of hy-
pochlorous acid with ferrocyanide, a model iron(II) complex // Free Radic. Res - 1994- Vol. 20-
P. 241-249.
228. Cantilena L.R., Smith R.P., Frasur S. et al. Nitric oxide hemoglobin in patients receiving nitroglyc¬
erin as detected by electron paramagnetic resonance spectroscopy // Lab. Clin. Med - 1992 - Vol.
120.- P. 902-907.
229. Caro A.A., Cederbaum A.I. Oxidative stress, toxicology, and pharmacology of CYP2E1 // Annu.
Rev. Pharmacol. Toxicol - 2004 - Vol. 44.- P. 27-42.
v*230. Carreras M.C., Converso D.P., Lorenti A.S. et al. Mitochondrial nitric oxide synthase drives redox
signals for proliferation and quiescence in rat liver development // Hepatology- 2004 - Vol. 40-
P. 157-166.
231. Carreras M.C., Franco M.C., Peralta J.G., Poderoso J.J. Nitric oxide, complex I, and the modulation
of mitochondrial reactive species in biology and disease // Mol. Aspects Med - 2004.- Vol. 25.- P.
125-139.
232. Cazzaniga G., Terao М., Lo Schiavo P. et al. Chromosomal mapping, isolation and characterization
of the mouse xanthine dehydrogenase gene // Genomics - 1994 - Vol. 23- P. 390-402.
233. Cederbaum A.I., Cohen G. Microsomal oxidation of hydroxyl radical scavenging agents // Hand¬
book of Methods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 81-87.
234. Cedergren J., Follin P., Forslund T. et al. Inducible nitric oxide synthase (NOS II) is constitutive in
human neutrophils // APMIS.- 2003.- Vol. 111.- P. 963-968.
235. Cenci E., Romani L., Mencacci A. et al. Interleukin-4 and interleukin-10 inhibit nitric oxide-
dependent macrophage killing of Candida albicans // Eur. J. Immunol - 1993 - Vol. 23- P. 1034-
1038.
V 236. Chen Q., Vazquez E.J., Moghaddas S. et al. Production of reactive oxygen species by mitochon¬
dria: Central role of complex III // J. Biol. Chem.- 2003 - Vol. 278.- P. 36027-36031.
237. Chen Y., Rosazza J.P.N. Purification and characterization of nitric oxide synthase (NOSNoc) from
a Nocardia species // J. Bacteriol - 1995- Vol. 177 - P. 5122-5128.
238. Chen Y.-R., Chen C.-L., Liu X. et al. Involvement of protein radical, protein aggregation, and ef¬
fects on NO metabolism in the hypochlorite-mediated oxidation of mitochondrial cytochrome с //
Free Radic. Biol. Med.- 2004.- Vol. 37.- P. 1591-1603.
239. Chenais B., Tenu J.P. Involvement of nitric oxide synthase in antiproliferative activity of macro¬
phages: induction of the enzyme requires two different kinds of signal acting synergistically // Int.
J. Immunopharmacol.- 1994.- Vol. 16 - P. 401-406.
240. Cheng G., Cao Z., Xu X. et al. Homologs of gp9\phox: cloning and tissue expression of Nox3,
Nox4, and Nox5 // Gene.- 2001.- Vol. 269.- P. 131-140.
241. Chesrown S.E., Monnier J., Visner G., Nick H.S. Regulation in inducible nitric oxide synthase
mRNA levels by LPS, IFN-y, TGF-p, and IL-10 in murine macrophage cell lines and rat peritoneal
macrophages // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1994 - Vol. 200.- P. 126-134.
242. Cheung K., Archibald A., Robinson F. Luminol-dependent chemiluminescence produced by neu¬
trophils stimulated by immune complexes // Austr. J. Exp. Biol. Med. Sci.- 1984 - Vol. 62, Pt. 4-
P. 403-419-.
153
243. Chini C.C.S., Chini E.N., Williams J.M. et al. Formation of reactive oxygen metabolites in
glomeruli is suppressed by inhibition of cAMP phosphodiesterase isozyme type IV // Kidney Int-
1994.-Vol. 46.- P. 28-36.
244. Choi D.W., Leininger-Muller B., Wellman M. et al. Cytochrome Р-450-mediated differential oxi¬
dative modification of proteins: albumin, apolipoprotein E, and CYP2E1 as targets // J. Toxicol.
Environ. Health A.- 2004.- Vol. 67.- P. 2061-2071.
245. Choi W.-S., Chang М.-S., Han J.-W. et al. Identification of nitric oxide synthase in Staphylococcus
aureus // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1997- Vol. 237 - P. 554-558.
246. Choi Y.H., Furuse М., Okumura J., Denbow D.M. Nitric oxide controls feeding behavior in the
chicken // Brain Res - 1994- Vol. 654 - P. 163-164.
247. Christen S., Bifrare Y.-D., Siegenthaler C. et al. Marked elevation in cortical urate and xanthine
oxidoreductase activity in experimental bacterial meningitis // Brain Res.- 2001 - Vol. 900 - P.
244-251.
"Д7 248. Christodoulou D., Kudo S., Cook J.A. et al. Electrochemical methods for detection of nitric oxide //
У Y Methods Enzymol - 1996.- Vol. 268.- P. 69-83.
249. Chun S.Y., Eisenhauer K.M., Kubo М., Hsuen A.J.W. Interleukin-1 beta suppresses apoptosis in rat
ovarian follicles by increasing nitric oxide production // Endocrinology.- 1995- Vol. 136 - P.
3120-3127.
250. Chung H.Y., Baek B.S., Song S.H. et al. Xanthine dehydrogenase/xanthine oxidase and oxidative
stress // Age.- 1997.- Vol. 20.- P. 127-140.
251. Clancy R.M., Leszczynska-Piziak J., Abramson S.B. Nitric oxide, an endothelial cell relaxation
factor, inhibits neutrophil superoxide anion production via direct action on the NADPH oxidase // J.
Clin. Invest.- 1992,-Vol. 90.-P. 1116-1121.
^7*252. Clancy R.M., Miyazaki Y., Cannon P.J. Use of thionitrobenzoic acid to characterize the stability of
nitric oxide in aqueous solutions and in porcine aortic endothelial cell suspensions // Anal. Bio¬
chem.- 1990.-Vol. 191.-P. 138-143.
253. Clare D.A., Blakistone B.A., Swaisgood H.E., Horton H.R. Sulfhydryl oxidase-catalysed conver¬
sion of xanthine dehydrogenase to xanthine oxidase // Arch. Biochem. Biophys - 1981.- Vol. 211-
P. 44-47.
T 254. Cleeter M.W., Cooper J.M., Darley-Usmar V.M. et al. Reversible inhibition of cytochrome с oxi¬
dase, the terminal enzyme of the mitochondrial respiratory chain, by nitric oxide. Implications for
neurodegenerative diseases // FEBS Lett.- 1994 - Vol. 345- P. 50-54.
255. Clementi E., Brown G.C., Feelisch М., Moncada S. Persistent inhibition of cell respiration by nitric
oxide: Crucial role of S-nitrosylation of mitochondrial complex I and protective action of glu¬
tathione // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1998.- Vol. 95.- P. 7631-7636.
256. Coceani F. Carbon monoxide and dilation of blood vessels // Science.- 1993 - Vol. 259 - P. 739.
257. Cohen H.J. Continuous monitoring of superoxide production by phagocytes // Handbook of Meth¬
ods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 143-148.
^ 258. Cohen M.S., Britigan B.E., Hassett D.J., Rosen G.M. Do human neutrophils form hydroxyl radical?
Evaluation of an unresolved controversy // Free Radic. Biol. Med - 1988 - Vol. 5 - P. 81-88.
259. Cohen M.S. Britigan B.E., Hassett D.J., Rosen G.M. Phagocytes, 02 reduction, and hydroxyl radi¬
cal // Rev. Infect. Dis.- 1988.- Vol. 10.- P. 1088-1096.
260. Colasanti М., Gradoni L., Mattu M. et al. Molecular bases for the anti-parasitic effect of NO (Re¬
view) // Int. J. Mol. Med.- 2002.- Vol. 9.- P. 131-134.
261. Colasanti М., Persichini Т., Menegazzi M. et al. Induction of nitric oxide synthase mRNA expres¬
sion: Suppression by exogenous nitric oxide // J. Biol. Chem - 1995- Vol. 270 - P. 26731-26733.
262. Collier J., Vallance P. Endothelium-derived relaxing factor is an endogenous vasodilator in man //
Br. J. Pharmacol.- 1989.- Vol. 97.- P. 639-641.
V/263. Cominacini L., Pastorino A.M., McCarthy A. et al. Determination of lipid hydroperoxide in native
low-density lipoprotein by chemiluminescent flow-injection assay // Biochim. Biophys. Acta.-
1993.- Vol. 1165.-P. 279-287.
264. Conklin J.L., Christensen J. et al. Neuromuscular control of the oropharynx and esophagus in
health and disease /7 Annu. Rev. Med - 1994 - Vol. 45 - P. 13-22.
154
265. Coon M.J., Vaz A.D., McGinnity D.F., Peng H.M. Multiple activated oxygen species in P450 ca¬
talysis: contributions to specificity in drug metabolism // Drug Metab. Dispos- 1998 - Vol. 26 - P.
1190-1193.
Cooper C.E. Competitive, reversible, physiological? Inhibition of mitochondrial cytochrome oxi¬
dase by nitric oxide // IUBMB Life.- 2003.- Vol. 55.- P. 591-597.
267. Cooper C.E. Nitric oxide and iron proteins // Biochim. Biophys. Acta- 1999 - Vol. 1411.- P. 290-309.
268. Corbett J.A., Kwon G., Turk J., McDaniel M.L. IL-1 (3 induces the coexpression of both nitric oxide
synthase and cyclooxygenase by islets of Langerhans: Activation of cyclooxygenase by nitric oxide
// Biochemistry.- 1993.- Vol. 32.- P. 13767-13770.
269. Cornwell D.G., Morisaki N. Fatty acid paradoxes in the control of cell proliferation: Prostaglandins,
lipid peroxides, and cooxidation reactions // Free Radicals in Biology - Vol. 6 - 1984 - P. 96-149.
270. Corradin S.B., Fasel N., Buchmuller-Rouiller Y. et al. Induction of macrophage nitric oxide pro¬
duction by interferon-y and tumor necrosis factor-а is enhanced by interleukin-10 // Eur. J. Immu¬
nol.- 1993.- Vol. 23.- P. 2045-2048.
271. Corraliza I.M., Soler G., Eichman K., Modolell M. Arginase induction by suppressors of nitric
oxide synthesis (IL-4, IL-10, PGE2) in murine bone-marrow-derived macrophages // Biochem.
Biophys. Res. Commun- 1995- Vol. 206 - P. 667-673.
272. Coudray C., Talla М., Martin S. et al. Salicylate hydroxylation products assay as a marker of oxida¬
tive stress in man: A sensitive HPLC-electrochemical method // Analysis of Free Radicals in Bio¬
logical Systems - Basel: Birkhauser Verlag, 1995- P. 291-308.
273. Crawford D., Zbinden I., Amstad P., Cerutti P. Oxidant stress induces the proto-oncogenes c-fos
and c-myc in mouse epidermal cells // Oncogen - 1988 - Vol. 3 - P. 27-32.
274. Croft S., Gilbert B.C., Smith J.R.L. An ESR investigation of the reactive intermediate generated in
the reaction between Fell and H202 in aqueous solution: Direct evidence for the formation of the
hydroxyl radical // Free Radic. Res. Commun.- 1992 - 1992 - Vol. 17 - P. 21-39.
275. Cronstein B.N., Levin R.I., Belanoff J. et al. Adenosine: an endogenous inhibitor of neutrophil-
mediated injury to endothelial cells // J. Clin. Invest - 1986 - Vol. 78 - P. 760-770.
276. Cross A.R., Erickson R.W., Cumutte J.T. The mechanism of activation of NADPH oxidase in the
cell-free system: the activation process is primarily catalytic and not through the formation of a
stoichiometric complex // Biochem J - 1999 - Vol. 341, Pt. 2 - P. 251-255.
VZ^277. Cross A.R., Jones O.T.G. Enzymic mechanisms of superoxide production // Biochim. Biophys.
V Acta.- 1991.-Vol. 1057.-P. 281-298.
278. Cross A.R., Segal A.W. The NADPH oxidase of professional phagocytes - prototype of the NOX
electron transport chain systems // Biochim. Biophys. Acta - 2004 - Vol. 1657 - P. 1-22.
279. Cunha F.Q., Assreuy J., Xu D. et al. Repeated induction of nitric oxide synthase and leishmanicidal
activity in murine macrophages // Eur. J. Immunol - 1993.- Vol. 23- P. 1385-1388.
280. Cunha F.Q., Moncada S., Liew F.Y. Interleukin-10 (IL-10) inhibits the induction of nitric oxide
synthase by interferon-y in murine macrophages // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1992 - Vol.
186.-P. 1155-1159.
281. Curzio M. Interaction between neutrophils and 4-hydroxyalkenals and consequences on neutrophil
motility // Free Radic. Res. Commun - 1988 - Vol. 5 - P. 55-66.
282. Curzio М., Esterbauer H., Poli G. et al. Possible role of aldehydic lipid peroxidation products as
chemoattractants // Int. J. Tissue React - 1987 - Vol. 9 - P. 295-306.
283. Dahl A. Direct exposure of mammalian cells to pure exogenous singlet oxygen (1Ag02) // Photo-
chem. Photobiol - 1993.- Vol. 57.- P. 248-254.
^ 284. Daiber A., August М., Baldus S. et al. Measurement of NAD(P)H oxidase-derived superoxide with
the luminol analogue L-012 // Free Radic. Biol. Med - 2004 - Vol. 36 - P. 101-111.
285. Darley-Usmar V.M., Hogg N., Oleary V.J. et al. The simultaneous generation of superoxide and
nitric oxide can initiate lipid peroxidation in human low density lipoprotein // Free Radic. Res.
Commun.- 1992.- Vol. 17.-P. 9-20.
286. Das D.K., Engelman R.M. Mechanism of free radical generation during reperfusion of ischemic
myocardium // Oxygen Radicals: Systemic Events and Disease Processes - Basel; L.: Karger,
1990.- P. 97-128.
155
287. Datta D., Vaidehi N., Xu X., Goddard W.A. Mechanism for antibody catalysis of the oxidation of
water by singlet dioxygen // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2002 - Vol. 99 - P. 2636-2641.
288. Datta R., Hallahan D.E., Kharbanda S.M. et al. Involvement of reactive oxygen intermediates in the
induction of c-jun gene transcription by ionizing radiation // Biochemistry - 1992 - Vol. 31- P.
8300-8306.
289. Datta R., Taneja N., Sukhatme V.P. et al. Reactive oxygen intermediates target CC(A/T)6GG se¬
quences to mediate activation of the early growth response-1 transcription factor gene by ionizing
radiation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1993.- Vol. 90.- P. 2419-2422.
290. Dawson T.M., Bredt D.S., Fotuhi M. et al. Nitric oxide synthase and neuronal NADPH diaphorase
are identical in brain and peripheral tissues // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1991- Vol. 88 - P.
7797-7801.
291. Dawson T.M., Dawson V.L., Snyder S.H. A novel neuronal messenger molecule in brain: The free
radical, nitric oxide // Ann. Neurol.- 1992 - Vol. 32 - P. 297-311.
292. Dawson V.L., Dawson T.M., Bartley D.A. et al. Mechanisms of nitric oxide-mediated neurotoxic¬
ity in primary brain cultures // J. Neurosci - 1993 - Vol. 13 - P. 2651-2661.
293. Debono D.P., Yang W.D. Exposure to low concentrations of hydrogen peroxide causes delayed
endothelial cell death and inhibits proliferation of surviving cells // Atherosclerosis - 1995- Vol.
114.- P. 235-245.
294. Deby C., Goutier R. New perspectives on the biochemistry of superoxide anion and the efficiency
of superoxide dismutases // Biochem. Pharmacol.- 1990 - Vol. 39 - P. 399-405.
295. DeCoursey T.E. Interactions between NADPH oxidase and voltage-gated proton channels: why
electron transport depends on proton transport // FEBS Lett - 2003 - Vol. 555 - P. 57-61.
296. De Duve C., Baudhuin P. Peroxisomes (microbodies and related particles) // Physiol. Rev.- 1966-
Vol. 46.-P. 323-357.
297. Del Rio L.A., Sandalio L.M., Palma J.M. et al. Metabolism of oxygen radicals in peroxisomes and
cellular implications // Free Radic. Biol. Med - 1992 - Vol. 13 - P. 557-580.
298. Demiera E.V., Rudy B. Modulation of K+ channels by hydrogen peroxide // Biochem. Biophys Res.
Commun.- 1992.- Vol. 186.-P. 1681-1687.
299. Denicola A., Batthyany C., Lissi E. et al. Diffusion of Nitric Oxide into Low Density Lipoprotein //
J. Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 932-936.
300. Derojaswalker Т., Tamir S., Ji H. et al. Nitric oxide induces oxidative damage in addition to deami¬
nation in macrophage DNA // Chem. Res. Toxicol - 1995 - Vol. 8 - P. 473-477.
301. De Witt D.L. Prostaglandine endoperoxidase synthase: regulation of enzyme expression // Biochim.
Biophys. Acta.- 1991.-Vol. 1083.-P. 121-134.
302. Diebold B.A., Bokoch G.M. Molecular basis for Rac2 regulation of the phagocyte NADPH oxidase
// Nat. Immunol.- 2001.- Vol. 2.- P. 211-215.
303. Diekmann D., Abo A., Johnston C. et al. Interaction of Rac with p61phox and regulation of phago¬
cytic NADPH oxidase activity 11 Science - 1994 - Vol. 265 - P. 531-533.
304. Dimascio P., Briviba K., Sasaki S.T. et al. The reaction of peroxynitrite with tert-butyl hydroperox¬
ide produces singlet molecular oxygen // Biol. Chem - 1997 - Vol. 378 - P. 1071-1074.
305. Dimascio P., Devasagayam T.P.A., Raiser S., Sies H. Carotenoids, tocopherols, and thiols as bio¬
logical singlet molecular oxygen quenchers // Biochem. Soc. Trans- 1990 - Vol. 18 - P. 1054-
1056.
306. Dimascio P., Sundauist A.R., Devasagayam T.P.A. et al. Signification de l'oxygene moleculaire
singulet: generation chimique, desactivation par des molecules biologiques et coupures franches de
l’ADN // J. Chim Phys. Phys.-Chim. Biol.- 1991.- Vol. 88.- P. 1061-1068.
307. Dinauer M.C. Regulation of neutrophil function by Rac GTPases // Cun'. Opin. Hematol - 2003-
Vol. 10.-P. 8-15.
308. Ding A., Nathan C.F., Graycar J. et al. Macrophage deactivating factor and transforming growth
factors-pi, p2 and p3 inhibit induction of macrophage nitrogen oxide synthesis by IFN-y// J. Im¬
munol.- 1990.-Vol. 145.-P. 940-944.
309. Dix T.A., Aitkens J. Mechanisms and biological relevance of lipid peroxidation inhalation // Chem.
Res. Toxicol.- 1993.- Vol. 6.- P. 2-18.
156
310. Dizdaroglu М., Olinski R., Doroshow J.H., Akman S.A. Modification of DNA bases in chromatin
of intact target human cells by activated human polymorphonuclear leukocytes // Cancer Res-
1993.- Vol. 53.- P. 1269-1272.
311. Domigan N.M., Charlton T.S., Duncan M.W. et al. Chlorination of tyrosyl residues in peptides by
myeloperoxidase and human neutrophils // J. Biol. Chem - 1995- Vol. 270 - P. 16542-16548.
312. Dougherty T.J., Marcus S.L. Photodynamic therapy // Eur. J. Cancer - 1992 - Vol. 28A - P. 1734-
1742.
313. Doyle A.G., Herbein G., Montaner L.J. et al. Interleukin-13 alters the activation state of murine
macrophages in vitro: comparison with interleukin-4 and interferon-gamma // Eur. J. Immunol-
1994.- Vol. 24.- P. 1441-1445.
*314. Draper H.H., Squires E.J., Mahmoodi H. et al. A comparative evaluation of thiobarbituric acid for
the determination of malondialdehyde in biological materials // Free Radic. Biol. Med- 1993-
Vol. 15.-P. 353-364.
315. Drapier J.-C. L-arginine-derived nitric oxide and the cell-mediated immune response // Res. Immu¬
nol.- 1991.- Vol. 142.-P. 553-555.
316. Drapier J.-C., Hibbs J.B. Differentiation of murine macrophages to express nonspecific cytotoxicity
for tumor cells results in L-arginine-dependent inhibition of mitochondrial iron-sulphur enzymes in
the macrophage effector cells // J. Immunol - 1988 - Vol. 140 - P. 2829-2838.
317. Drozdz R., Guevara I., Naskalski J.W. Immunoglobulin cleavage by hypochlorous acid treatment //
Clin. Chim. Acta.- 1995.- Vol. 236.-P. 155-160.
318. Dugas B., Mossalayi M.D., Damais C., Kolb J.P. Nitric oxide production by human monocytes:
Evidence for a role of CD23 // Immunol. Today - 1995 - Vol. 16 - P. 574-580.
319. Dupuy C., Deme D., Kaniewski J. et al. Ca2+ regulation of thyroid NADPH-dependent H202 gen¬
eration // FEBS Lett.- 1988.- Vol. 233.- P. 74-78.
320. Dupuy C., Ohayon R., Valent A. et al. Purification of a novel flavoprotein involved in the thyroid
NADPH oxidase cloning of the porcine and human cDNAs // J. Biol. Chem - 1999- Vol. 274 - P.
37265-37269.
321. Dusi S., Donini М., Rossi F. Mechanisms of NADPH oxidase activation in human neutrophils:
p67phox
is required for the translocation of гас 1 but not rac 2 from cytosol to the membrane // Bio¬
chem. J.- 1995.- Vol. 308.- P. 991-994.
322. Dusi S., Donini М., Rossi F. Mechanisms of NADPH oxidase activation: translocation of p40phox,
Racl and Rac2 from the cytosol to the membranes in human neutrophils lacking p47phox or
p67phox // Biochem. J.- 1996.- Vol. 314.- P. 409-412.
323. Duwe A.K., Werkmeister J., Roder J.C. et al. Natural killer cell-mediated lysis involves an hy¬
droxyl radical-dependent step // J. Immunol.- 1985 - Vol. 134 - P. 2637-2644.
324. Eaton J.W. Catalases and peroxidases and glutathione and hydrogen peroxide: Mysteries of the
bestiary // J. Lab. Clin. Med.- 1991.- Vol. 118.- P. 3-4.
325. Echtay K.S., Estevens T.C., Pakay J.L. et al. A signaling role for 4-hydroxy-2-nonenal in regulation
of mitochondrial uncoupling // EMBO J - 2003 - Vol. 22 - P. 4103-4110.
326. Echtay K.S., Murphy M.P., Smith R.A.J. et al. Superoxide activates mitochondrial uncoupling pro¬
tein 2 from the matrix side: Studies using targeted antioxidants // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277.-
P. 47129-47135.
327. Eckl P.M., Ortner A., Esterbauer H. Genotoxic properties of 4-hydroxyalkenals and analogous
aldehydes // Mutat. Res.- 1993.- Vol. 290.- P. 183-192.
328. Edens W.A., Shading L., Cheng G. et al. Tyrosine cross-linking of extracellular matrix is catalyzed
by Duox, a multidomain oxidase/peroxidase with homology to the phagocyte oxidase subunit
gp9 \phox II J. Cell Biol.- 2001.- Vol. 154.-P. 879-891.
329. Ehrhait J., Zeevalk G.D. Cooperative interaction between ascorbate and glutathione during mito¬
chondrial impairment in mesencephalic cultures // J. Neurochem - 2003- Vol. 86 - P. 1487-1497.
330. Eisenberg W.C., Taylor K., Guerrero R.R. Cytogenetic effects of singlet oxygen // J. Photochem.
Photobiol - 1992.- Vol. 16.- P. 381-384.
331. El Benna J., Ruedi J. М., Babior В. M. Cytosolic guanine nucleotide-binding protein Rac2 operates
in vivo as a component of the neutrophil respiratory burst oxidase. Transfer of Rac2 and the cytoso-
157
lie oxidase components р47рЛ™ and p61phox to the submembranous actin cytoskeleton during oxi¬
dase activation 11 J. Biol. Chem - 1994- Vol. 269- P. 6729-6734.
rf332. Elfering S.L., Sarkela T.M., Giulivi C. Biochemistry of mitochondrial nitric-oxide synthase // // J.
Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 38079-38086.
333. Esposito F., Ammendola R., Faraonio R. et al. Redox control of signal transduction, gene expres¬
sion and cellular senescence // Neurochem. Res - 2004 - Vol. 29- P. 617-628.
334. Estabrook R.W. Microsomal electron-transport reactions: An overview // Methods in Enzymol-
ogy.— Vol. 52.- N.Y.: Acad. Press, 1978.- P. 43-47.
335. Esterbauer H. Cytotoxicity and genotoxicity of lipid-oxidation products // Am. J. Clin. Nutr-
1993.- Vol. 57, Suppl- P. 779S-786S.
336. Esterbauer H., Dieber-Rotheneder М., Waeg G. et al. Biochemical, structural, and functional prop¬
erties of oxidized low-density lipoproteins // Chem. Res. Toxicol - 1990 - Vol. 3.- P. 77-92.
337. Esterbauer H., Schaur R.J., Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal,
malondialdehyde and related aldehydes // Free Radic. Biol. Med - 1991- Vol. 11- P. 81-128.
338. Falasca G.F., Ramachandrula A., Kelley K.A. et al. Superoxide anion production and phagocytosis
of crystals by cultured endothelial cells // Arthritis Rheum - 1993 - Vol. 36 - P. 105-116.
339. Fang F.C. Antimicrobial reactive oxygen and nitrogen species: concepts and controversies // Nat.
Rev. Microbiol - 2004 - Vol. 2 - P. 820-832.
340. Faraci F.M. Regulation of the cerebral circulation by endothelium // Pharmacol. Ther- 1992 - Vol.
56.- P. 1-22.
341. Farber C.M., Liebes L.F., Kanganis D.N., Silber R. Human В lymphocytes show greater suscepti¬
bility to H202 toxicity than T lymphocytes // J. Immunol.- 1984 - Vol. 132 - P. 2543-2546.
342. Fariaseisner R., Chaudhuri G., Aeberhard E., Fukuto J.M. The chemistry and tumoricidal activity
of nitric oxide hydrogen peroxide and the implications to cell resistance susceptibility // J. Biol.
Chem.- 1996.- Vol. 271.- P. 6144-6151.
343. Farmer K.J., Sohal R.S. Relationship between superoxide anion radical generation and aging in the
housefly, Musca domestica // Free Radic. Biol. Med - 1989 - Vol. 7 - P. 23-29.
344. Fast D.J., Lynch R.C., Leu R.W. Interferon-y, but not interferon-ар, synergizes with tumor necro¬
sis factor-a and lipid A in the induction of nitric oxide production by murine L929 cells // J. Inter¬
feron Res.- 1993.-Vol. 13.-P. 271-278.
345. Favier A.E. How to demonstrate the occurrence of an oxidative stress in human? // Analysis of Free
Radicals in Himans - Basel: Birkhauser Verlag, 1995 - C.99-117.
346. Fehsel K., Kroncke K.D., Meyer K.L. et al. Nitric oxide induces apoptosis in mouse thymocytes //
J. Immunol.- 1995. Vol. 155.-P. 2858-2865.
347. Fenton H.J.H. Oxidation of tartaric acid in the presence of iron // J. Chem. Soc - 1894 - Vol. 65-
P. 899-910.
348. Fidelius R.K. The generation of oxygen radicals: A positive signal for lymphocyte activation //
Cell. Immunol.- 1988.- Vol. 113.-P. 175-182.
349. Fiedor L., Gorman A.A., Hamblett I. et al. A pulsed laser and pulse radiolysis study of amphiphilic
chlorophyll derivatives with PDT activity toward malignant melanoma // Photochem. Photobiol-
1993.- Vol. 58.- P. 506-511.
350. Fierro I.M., Barjafidalgo C., Canedo R.M. et al. An increase in nitric oxide produced by rat perito¬
neal neutrophils is not involved in cell apoptosis // Mediat. Inflamm.- 1995- Vol. 4 - P. 222-228.
V 351. Fink B.D., Reszka K.J., Herlein J.A. et al. Respiratory uncoupling by UCP1 and UCP2 and super¬
oxide generation in endothelial cell mitochondria // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.- 2005-
Vol.288.- P. E71-E79.
352. Fink M.P. Bench-to-bedside review: Cytopathic hypoxia // Crit. Care.- 2002.- Vol. 6 - P. 491-499.
353. Fisherstenger K., Marcianocarbal F. The arginine-dependent cytolytic mechanism plays a role in
destruction of Naegleria-fowleri amoebae by activated macrophages // Infect. Immun - 1992 - Vol.
60.- P. 5126-5131.
354. Fleming I. Cytochrome P450 and vascular homeostasis // Circ. Res - 2001- Vol. 89 - P. 753-762.
355. Fliss H., Menard M. Hypochlorous acid-induced mobilization of zinc from metalloproteins // Arch.
Biochem. Biophys - 1991-Vol. 278-P. 175-179.
158
356. Floris R., Piersma S.R., Yang G. et al. Interaction of myeloperoxidase with peroxynitrite: A com¬
parison with lactoperoxidase, horseradish peroxidase and catalase // Eur. J. Biochem - 1993 - Vol.
215.- P. 767-775.
357. Forbes L.V., Truong O., Wientjes F.B. et al. The major phosphorylation site of the NADPH oxi¬
dase component p67phox is Thr233 // Biochem. J - 1999.- Vol. 338 - P. 99-105.
358. Ford E., Hughes M.N., Wardman P. Kinetics of the reactions of nitrogen dioxide with glutathione,
cysteine, and uric acid at physiological pH // Free Radic. Biol. Med - 2002 - Vol. 32 - P. 1314-1323.
359. Foresti R., Sarathchandra P., Clark J.E. et al. Peroxynitrite induces haem oxygenase-1 in vascular
endothelial cells: a link to apoptosis // Biochem. J - 1999- Vol. 339 - P. 729-736.
360. Forstermann U., Closs E.I., Pollock J.S. et al. Nitric oxide synthase isozymes. Characterization,
purification, molecular cloning, and functions// Hypertension - 1994 - Vol. 23- P. 1121-1131.
361. Forstermann U., Schmidt H.H.H.W., Pollock J.C. et al. Isoforms of nitric oxide synthase. Charac¬
terization and purification from different cell types // Biochem. Pharmacol - 1991- Vol. 42 - P.
1849-1857.
362. Foubert T.R., Bleazard J.B., Burritt J.B. et al. Identification of a spectrally stable proteolytic frag¬
ment of human neutrophil flavocytochrome b composed of the NH2-terminal regions of gp91phox
and p22phox // J. Biol. Chem. - 2001.- Vol. 276.- P. 38852-38861.
363. Fraga C.G., Shigenaga M.K., Park J.W. et al. Oxidative damage to DNA during aging: 8-hydroxy-
2'-deoxyguanine in rat organ DNA and urine // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1990 - Vol. 87 - P.
4533-4537.
364. Franchi A.M., Chaud М., Rettori V. et al. Role of nitric oxide in eicosanoid synthesis and uterine
motility in estrogen-treated rat uteri // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1994 - Vol. 91.- P. 539-543.
365. Franchini A., Conte A., Ottaviani E. Nitric oxide: an ancestral immunocyte effector molecule //
Adv. Neuroimmunol.- 1995- Vol. 5 - P. 463-478.
366. Frears E.R., Zhang Z., Blake D.R. et al. Inactivation of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 by
peroxynitrite // FEBS Lett.- 1996.- Vol. 381.- P. 21-24.
367. Freeman B. Free radical chemistry of nitric oxide. Looking at the dark side // Chest - 1994 - Vol.
105., Suppl - P. S79-S84.
368. Freeman B.D. Biological sites and mechanisms of free radical production // Free Radicals Molecu¬
lar Biology, Aging, and Disease.- N.Y.: Raven Press, 1984 - P. 43-52.
369. Freeman J.L., Lambeth J.D. NADPH oxidase activity is independent of pAlphox in vitro // J. Biol.
Chem.- 1996.- Vol. 271.- P. 22578-22582.
370. Fridovich I. Cytochrome с // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research.- Boca Raton:
CRC Press, 1986.-P. 121-122.
371. Fridovich I. Superoxide radical: an endogenous toxicant // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol.- 1983-
Vol. 23.- P. 239-257.
372. Fritzsche R., Deweck A.L. Chemiluminescence microscopy reveals functional heterogeneity in
single neutrophils undergoing oxygen burst // Eur. J. Immunol - 1988.- Vol. 18 - P. 817-821.
373. Fujii Т., Hamaoka R., Fujii J., Taniguchi N. Redox capacity of cells affects inactication of glu¬
tathione reductase by nitrosative stress // Arch. Biochem. Biophys.- 2000 - Vol. 378 - P. 123-130.
374. Fukahori М., Ichimori K., Ishida H. et al. Nitric oxide reversibly suppresses xanthine oxidase activ¬
ity // Free Radic. Res.- 1994.- Vol. 21.- P. 203-212.
375. Fukui S., Hanasaki Y, Ogawa S. High-performance liquid chromatographic determination of
methanesulphinic acid as a method for the determination of hydroxyl radicals // J. Chromatogr.-
1993.- Vol. 630.-P. 187-193.
376. Fukuo K., Hata S., Suhara T. et al. Nitric oxide induces upregulation of Fas and apoptosis in vascu¬
lar smooth muscle // Hypertension.- 1996 - Vol. 27- P. 823-826.
377. Furchgott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial
smooth muscle by acetylcholine // Nature - 1980 - Vol. 288 - P. 373-376.
378. Furfine E.S., Harmon M.F., Paith J.E., Garvey E.P. Selective inhibition of constitutive nitric oxide
synthase by L-N^-nitroarginine // Biochemistry - 1993 - Vol. 32 - P. 8512-8517.
379. Furlong B., Henderson A.H., Lewis M.J. et al. Endothelium-derived relaxing factor inhibits in vitro
platelet aggregation // Br. J. Pharmacol - 1987.- Vol. 90 - P. 687-692.
159
380. Gabig T.G., Crean C.D., Mantel P.L., Rosli R. Function of wild-type or mutant Rac2 and Rap la
GTPases in differentiated HL60 cell NADPH oxidase activation // Blood- 1995 - Vol. 85- P.
804-811.
381. Galeotti Т., Masotti L., Borello S., Casali E. Oxy-radical metabolism and control of tumour growth
// Xenobiotica.- 1991.- Vol. 21.-P. 1041-1052.
382. Gamer M.H., Spector A. Selective oxidation of cysteine and methionine in normal and senile cata-
ractous lenses // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1980 - Vol. 77 - P. 1274-1277.
383. Garthwaite J. Nitric oxide and cell-cell signalling in the central nervous system // Biol.
Chem./Hoppe-Seyler - 1992.- Vol. 373.- P. 743.
384. Gazzinelli R.T., Oswald I.P., Hieny S. et al. The microbicidal activity of interferon-y-treated
macrophages against Trypanosoma cruzi involves an L-arginine-dependent, nitrogen oxide-
mediated mechanism inhibitable by interleukin-10 and transforming growth factor-P // Eur. J, Im¬
munol.- 1992.- Vol. 22.- P. 2501-2506.
385. Geiszt М., Lekstrom K., Brenner S. et al. NAD(P)H oxidase 1, a product of differentiated colon
epithelial cells, can partially replace glycoprotein 9\phox in the regulated production of superoxide
by phagocytes // J. Immunol - 2003 - Vol. 171- P. 299-306.
386. Geiszt М., Lekstrom K., Witta J., Leto T.L. Proteins homologous to p47phox and p67phox support
superoxide production by NAD(P)H oxidase 1 in colon epithelial cells // J. Biol. Chem - 2003
Vol. 278.- P. 20006-20012.
387. Geiszt М., Leto T.L. The Nox family of NAD(P)H oxidases: Host defense and beyond // J. Biol.
Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 51715-51718.
388. Geiszt М., Witta J., Baffi J. et al. Dual oxidases represent novel hydrogen peroxide sources sup¬
porting mucosal surface host defense // FASEB J - 2003- Vol. 17 - P. 1502-1504.
389. Geller D.A., Nussler A.K., DiSilvio M. et al. Cytokines, endotoxin, and glucocorticoids regulate
the expression of inducible nitric oxide synthase in hepatocytes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1993.- Vol. 90.-P. 522-526.
390. Geng Y., Hansson G.K., Holme E. Interferon-y and tumor necrosis factor synergize to induce nitric
oxide production and inhibit mitochondrial respiration in vascular smooth muscle cells // Circ.
Res.- 1992.- Vol. 71.- P. 1268-1276.
391. Genova M.L., Pich M.M., Bemacchia A. et al. The mitochondrial production of reactive oxygen
species in relation to aging and pathology // Annals of the New York Academy of Sciences-
2004.-Vol. 1011.-P. 86-100.
392. Genova M.L., Pich M.M., Biondi A. et al. Mitochondrial production of oxygen radical species and
the role of Coenzyme Q as an antioxidant // Exp. Biol. Med - 2003 - Vol. 228 - P. 506-513.
393. Genova M.L., Ventura B., Giuliano G. et al. The site of production of superoxide radical in mito¬
chondrial Complex I is not a bound ubisemiquinone but presumably iron-sulfur cluster N2 // FEBS
Lett.- 2001.- Vol. 505.- P. 364-368.
394. Gerber C.E., Kuci S., Zipfel M. et al. Phagocytic activity and oxidative burst of granulocytes in
persons with myeloperoxidase deficiency // Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem.- 1996 - Vol. 34-
P. 901-908.
395. Gergel D., Misik V., Riesz P., Cederbaum A.I. Inhibition of rat and human cytochrome P4502E1
catalytic activity and reactive oxygen radical formation by nitric oxide // Arch. Biochem. Biophys-
1997.- Vol. 337.- P. 239-250.
396. Gharavi N., El-Kadi A.O. Down-regulation of aryl hydrocarbon receptor-regulated genes
by tumor necrosis factor-а and lipopolysaccharide in murine hepatoma Hepa lclc7 cells
// J. Pharm. Sci.- 2005.- Vol. 94.- P. 493-506.
397. Giammarioli S., Filesi C., Sanzini E. Oxidative stress markers: specificity and measurement tech¬
niques // Ann. Ins. Super. Sanita - 1999- Vol. 35 - P. 563-576.
V 398. Giardina В., Penco М., Lazzarino G. et al. Effectiveness of thrombolysis is associated with a time-
dependent increase of malondialdehyde in peripheral blood of patients with acute myocardial in¬
farction // Am. J. Cardiol.- 1993.- Vol. 71.- P. 788-793.
399. Gillette M.U. Cellular and biochemical mechanisms underlying circadian rhythms in vertebrates //
Curr. Opin. Neurobiol - 1997- Vol. 1- P. 797-804.
160
400. Giulivi С., Poderoso J.J., Boveris A. Production of nitric oxide by mitochondria // J. Biol. Chem-
1998.- Vol. 273.- P. 11038-11043.
y401. Giulivi C., Traaseth N.J., Davies K.J.A. Tyrosine oxidation products: analysis and biological rele¬
vance // Amino Acids - 2003- Vol. 25- P. 227-232.
402. Goasduff Т., Cederbaum A.I. NADPH-dependent microsomal electron transfer increases degrada¬
tion of CYP2E1 by the proteasome complex: role of reactive oxygen species // Arch. Biochem.
Biophys.- 1999.- Vol. 370.- P. 258-270.
403. Godber B., Sanders S., Harrison R. et al. > or =95% of xanthine oxidase in human milk is present
as the demolybdo form, lacking molybdopterin //Biochem. Soc. Trans - 1997.- Vol. 25 - P. 519S.
404. Godin C., Caprani A., Dufaux J., Flaud P. Interactions between neutrophils and endothelial cells //
J. Cell Sci.- 1993.-Vol. 106.-P. 441-451.
405. Goglia F., Skulachev V.P. A function for novel uncoupling proteins: antioxidant defense of mito¬
chondrial matrix by translocating fatty acid peroxides from the inner to the outer membrane leaflet
// FASEB J.-2003.-Vol. 17.-P. 1585-1591.
^406. Goldstein S., Czapski G. Mannitol as an OH* scavenger in aqueous solutions and in biological sys¬
tems // Int. J. Radiat. Biol.- 1984.- Vol. 46.- P. 725-729.
407. Goldstein S., Czapski G. The reaction of NO* with O* and HO* : A pulse radiolysis study // Free
Radic. Biol. Med.- 1995.- Vol. 19.- P. 505-510
408. Goldstein S., Meyerstein D., Czapski G. The Fenton reagents // Free Radic. Biol. Med - 1993-
Vol. 15.-P. 435-446.
409. Golombek D.A., Agostino P.V., Plano S.A., Ferreyra G.A. Signaling in the mammalian circadian
clock: the NO/cGMP pathway // Neurochem. Int.- 2004 - Vol. 45 - P. 929-936.
410. Gomberg M. An incidence of trivalent carbon trimethylphenyl // J. Am. Chem. Soc - 1900- Vol.
22.- P. 757-771.
411. Gorlach A., Brandes R.P., Nguyen K. et al. A gp91phox containing NADPH oxidase selectively
expressed in endothelial cells is a major source of oxygen radical generation in the arterial wall //
Circ: Res.- 2000.- Vol. 87.- P. 26-32.
^ 412. Gorman A.A., Rodgers M.A.J. Current perspectives of singlet oxygen detection in biological envi¬
ronments//J. Photochem. Photobiol - 1992- Vol. 14-P. 159-176.
413. Gorsky L.D., Koop D.R., Coon M.J. On the stoichiometry of the oxidase and monooxygenase reac¬
tions catalyzed by liver microsomal cytochrome P-450. Products of oxygen reduction // J. Biol.
Chem.- 1984.- Vol. 259.- P. 6812-6817.
414. Gottlieb R.A. Cytochrome P450: major player in reperfusion injury // Arch. Biochem. Biophys.-
2003.- Vol. 420.- P. 262-267.
у 415. Gotz M.E., Dirr A., Freyberger A. et al. The thiobarbituric acid assay reflects susceptibility to oxy¬
gen induced lipid peroxidation in vitro rather than levels of lipid hydroperoxides in vivo: a meth¬
odological approach // Neurochem. Int.- 1993 - Vol. 22 - P. 255-262.
416. Goureau O., Faure V., Courtois Y. Fibroblast growth factors decreases inducible nitric oxide syn¬
thase mRNA accumulation in bovine retinal pigmented epithelial cells // Eur. J. Biochem.- 1995 -
Vol. 230.-P. 1046-1052.
417. Graham A., Hogg N., Kalyanaraman B. et al. Peroxynitrite modification of low-density lipoprotein leads
to recognition by the macrophage scavenger receptor // FEBS Lett - 1993 - Vol. 330 - P. 181-185.
418. Granger D.L., Hibbs J.B.J., Perfect J.R., Durack D.T. Metabolic fate of L-arginine in relation to
microbistatic capability of murine macrophages // J. Clin. Invest - 1990 - Vol. 85 - P. 264-273.
419. Graziewicz М., Wink D.A., Laval F. Nitric oxide inhibits DNA ligase activity: potential mecha¬
nisms for NO-mediated DNA damage// Carcinogenesis - 1996 - Vol. 17 - P. 2501-2505.
У 420. Green L.G., Wagner D.A., Glogowski J. et al. Analysis of nitrate, nitrite, and [15N]nitrate in bio¬
logical fluids // Anal. Biochem.- 1982.- Vol. 126.- P. 131-138.
421. Green M.J., Hill H.A.O. Chemistry of dioxygen // Methods in Enzymology- Vol. 105.- N.Y.:
Acad. Press, 1984 - P. 3-22.
422. Green S.J., Nancy C.A., Meltzer M.S. Cytokine-induced synthesis of nitrogen oxides in macro¬
phages: A protective host response to Leishmania and other intracellular pathogens // J. Leukocyte
Biol.- 1991.-Vol. 50.-P. 93-103.
161
423. Greenberg S.S., Wilcox D.E., Rubanyi G.M. Endothelium derived relaxing factor released from
canine femoral artery by acetylcholine cannot be identified as free nitric oxide by electron para¬
magnetic resonance spectroscopy // Circ. Res - 1990 - Vol. 67.- P. 1446-1452.
424. Gregg D., de Carvalho D.D., Kovacic H. Integrins and coagulation: a role for ROS/redox signal¬
ing? // Antioxid. Redox. Signal - 2004- Vol. 6.- P. 757-764.
425. Griendling K.K., Sorescu D., Ushio-Fukai M. NAD(P)H oxidase: role in cardiovascular biology
and disease // Circ. Res - 2000 - Vol. 86 - P. 494-501.
426. Grisham M.B., Jourd'heuil D., Wink D.A. Physiological chemistry of superoxide and nitric oxide
interactions // Advaces in DNA Damage and Repair - N.Y., 1999 - P. 125-134.
427. Groemping Y., Rittinger K. Activation and assembly of the NADPH oxidase: a structural perspec¬
tive // Biochem. J.- 2004.- Vol. 386.- P. 401-416.
428. Grogan A., Reeves E., Keep N. et al. Cytosolic phox proteins interact with and regulate the assem¬
bly of coronin in neutrophils // J. Cell Sci - 1997- Vol. 110, Pt. 24 - P. 3071-3081.
429. Gross S.S., Wolin M.S. Nitric oxide: pathophysiological mechanisms // Annu. Rev. Physiol-
1995.- Vol. 57.- P. 737-769.
430. Grover A.K., Samson S.E. Effect of superoxide radical on Ca2+ pumps of coronary artery // Am. J.
Physiol.- 1988.- Vol. 255.- P. C297-C303.
431. Grune Т., Merker K., Sandig G., Davies K.J.A. Selective degradation of oxidatively modified protein
substrates by the proteasome // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2003- Vol. 305- P. 709-718.
432. Guido D.M., McKenna R., Mathews W.R. Quantitation of hydroperoxyeicosatetraenoic acids as
indicators of lipid peroxidation using gas chromatography-mass spectrometry // Anal. Biochem-
1993.- Vol. 209.-P. 123-129.
433. Guilbaud R., Ricard A.C., Daniel C. et al. A method to evaluate lipid peroxidation by an automated
analysis of exhaled pentane in human and rat breath // Toxicol. Meth - 1994 - Vol. 4 - P. 1-11.
434. Gunasekar P.G., Kanthasamy A.G., Borowitz J.L., Isom G.E. Monitoring intracellular nitric oxide
formation by dichlorofluorescin in neuronal cells // J. Neurosci. Methods - 1995- Vol. 61- P. 15-21.
435. Gurgul E., Lortz S., Tiedge M. et al. Mitochondrial catalase overexpression protects insulin-
producing cells against toxicity of reactive oxygen species and proinflammatory cytokines // Diabe¬
tes.- 2004.- Vol. 53.- P. 2271-2280.
436. Gutteridge J.M.C. Iron promoters of the Fenton reaction and lipid peroxidation can be released
from haemoglobin by peroxides // FEBS Lett.- 1986 - Vol. 201- P. 291-295.
437. Gutteridge J.M.C, Halliwell B. Free radicals and antioxidants in the year 2000. A historical look to
the future // Ann. N. Y. Acad. Sci.- 2000.- Vol. 899.- P. 136-147.
438. Gutteridge J.M.C, Halliwell B. Bleomycin assay for catalytic iron salts in body fluids // Handbook
of Methods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986.- P. 391-394.
439. Haber F., Weiss J. The catalytic decomposition of hydrogen peroxide by iron salts // Proc. Royal
Soc. Lond. A.- 1934.-Vol. 147.-P. 332-351.
440. Halliwell B. Free radicals and antioxidants: A personal view // Nutrition Rev.- 1994 - Vol. 52 - P.
253-265.
441. Halliwell B. Free radicals, antioxidants, and human disease: curiosity, cause, or consequence? //
Lancet.- 1994.- Vol. 344.- P. 721-724.
442. Halliwell B., Grootveld M. The measurement of free radical reactions in humans. Some thoughts
for future experimentation // FEBS Lett - 1987 - Vol. 213 - P. 9-14.
443. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Free radicals as useful species // Free Radicals in Biology and
Medicine - Oxford: Oxford Univ. Press, 1989 - P. 366-415.
444. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Oxygen toxicity, oxygen radicals, transition metals and disease //
Biochem. J.- 1984.-Vol. 219.-P. 1-14.
445. Halliwell B., Wasil М., Grootveld M. Biologically significant scavenging of the myeloperoxidase-
derived oxidant hypoclorous acid by ascorbic acid // FEBS Lett - 1987.- Vol. 213 - P. 15-18.
446. Hamers M.N., Roos D. Oxidative stress in human neutrophilic granulocytes: Host defense and self-
defense // Oxidative Stress.- L.: Acad. Press, 1985 - P. 351-381.
447. Hampton M.B., Kettle A.J., Winterboum C.C. Inside the neutrophil: oxidants, myeloperoxidase,
and bacterial killing // Blood.- 1998.- Vol. 92.- P. 3007-3017.
162
448. Hampton M.B., Vissers M.C., Keenan J.I., Winterboum C.C. Oxidant-mediated phosphatidylserine
exposure and macrophage uptake of activated neutrophils: Possible impairment in chronic granu¬
lomatous disease // J. Leukocyte Biol - 2002 - Vol. 71.- P. 775-781.
449. Han C.-H., Freeman J.L.R., Lee T. et al. Regulation of the neutrophil respiratory burst oxidase:
Identification of an activation domain in p67phox II J. Biol. Chem- 1998 - Vol. 273 - P. 16663—
16668.
^150. Han D., Williams E., Cadenas E. Mitochondrial respiratory chain-dependent generation of superox¬
ide anion and its release into the intermembrane space // Biochem. J - 2001- Vol. 353 - P. 411 -
416.
451. Han X., Shimoni Y., Giles W.R. An obligatory role for nitric oxide in autonomic control of mam¬
malian heart rate // J. Physiol. (London).- 1994 - Vol. 476 - P. 309-314.
452. Hansson М., Asea A., Ersson U. et al. Induction of apoptosis in NK cells by monocyte-derived
reactive oxygen metabolites // J. Immunol - 1995 - Vol. 156 - P. 42-47.
453. Hao C., Tappel A.L., Boyle R.C. Oxidation of heme proteins as a measure of oxidative damage to
liver tissue slices // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol. 14 - P. 509-517.
454. Harbrecht B.G., McClure E.A., Simmons R.L., Billiar T.R. Prostanoids inhibit Kupffer cell nitric
oxide synthesis // J. Surg. Res - 1995 - Vol. 58 - P. 625-629.
455. Harman D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry // J. Gerontol - 1956-
Vol. 11.-P. 298-300.
456. Harman D. Free radical theory of aging // Mutat. Res - 1992 - Vol. 275 - P. 257-266.
457. Harper M.-E., Himms-Hagen J. Mitochondrial efficiency: lessons learned from transgenic mice //
Biochim. Biophys. Acta.- 2001.- Vol. 1504.- P. 159-172.
458. Harris C.M., Massey V. The reaction of reduced xanthine dehydrogenase with molecular oxygen -
reaction kinetics and measurement of superoxide radical // J. Biol. Chem - 1997 - Vol. 272 - P.
8370-8379.
459. Harris M.L., Schiller H.J., Reilly P.M.P. et al. Free radicals and other reactive oxygen metabolites
in inflammatory bowel disease: Cause, consequence or epiphenomenon // Pharmacol. Ther-
1992.- Vol. 53.- P. 375-408.
460. Harrison R. Physiological roles of xanthine oxidoreductase // Drug Metab. Rev - 2004 - Vol. 36-
P. 363-375.
461. Harrison R. Structure and function of xanthine oxidoreductase: where are we now? // Free Radic.
Biol. Med.- 2002.- Vol. 33.- P. 774-797.
462. Hashimoto S., Kigoshi S., Muramatsu I. Nitric oxide-dependent and oxide-independent neurogenic
relaxation of isolated dog urethra // Eur. J. Pharmacol.- 1993 - Vol. 231.- P. 209-214.
463. Haynes V., Elfering S., Squires R.J. et al. Mitochondrial nitric-oxide synthase: Role in pathophysi-
n ology // IUBMB Life.- 2003.- Vol. 55.- P. 599-603.
у 464. Haynes V., Elfering S., Traaseth N., Giulivi C. Mitochondrial nitric-oxide synthase: Enzyme
expression, characterization, and regulation // J. Bioenerg. Biomembr— 2004 - Vol. 36 - P. 341 —
346.
465. Hazell L.J., Stocker R. Oxidation of low-density lipoprotein with hypochlorite causes transforma¬
tion of the lipoprotein into a high-uptake form for macrophages // Biochem. J.- 1993 - Vol. 290.-
P. 165-172.
466. Hazen S.L., Zhang R., Shen Z et al. Formation of nitric oxide-derived antioxidants by myeloper¬
oxidase in monocytes: Pathways for monocyte-mediated protein nitration and lipid peroxidation in
vivo // Circ. Res.- 1999.- Vol. 85.- P. 950-958.
467. Hegyi P., Rakonczay Z., Sari R et al. L-arginine-induced experimental pancreatitis // World J. Gas¬
troenterol.- 2004.- Vol. 10.- P. 2003-2009.
V468. Heinecke J.W. Oxidized amino acids: culprits in human atherosclerosis and indicators of oxidative
stress // Free Radic. Biol. Med - 2002 - Vol. 32 - P. 1090-1101.
469. Heinecke J.W. Superoxide-mediated oxidation of low density lipoprotein by thiols // Oxy-Radicals
in Molecular Biology and Pathology.- N.Y.: Liss, 1988 - P. 443-457.
470. Heinzel B., John М., Klatt P. et al. Ca2+/calmodulin-dependent formation of hydrogen peroxide by
brain nitric oxide synthase // Biochem. J - 1992 - Vol. 281.- P. 627-630.
163
471. Helfand S.L., Werkmeister J., Roder J.C. Chemiluminescence response of human natural killer
cells. 1. The relationship between target cell binding chemiluminescence, and cytolysis // J. Exp.
Med.- 1982.- Vol. 156.- P. 492-505.
472. Hemmens B., Mayer B. Enzymology of nitric oxide synthase // Methods in Molecular Biology-
Vol. 100 - Totowa: Humana Press Inc., 1996 - P. 1-32.
473. Henderson B.W., Donovan J.M. Release of prostaglandin E2 from cells by photodynamic treatment
in vitro // Cancer Res - 1989 - Vol. 49- P. 6896-6900.
V 474. Henry T.D., Archer S.L., Nelson D. et al. Enhanced chemiluminescence as a measure of oxygen-
derived free radical generation during ischemia and reperfusion // Circ. Res.- 1990 - Vol. 67- P.
1453-1461.
v^^475. Herbert V. Iron disorders can mimic anything, so always test for them // Blood Rev - 1992 - Vol.
6.-P. 125-132.
476. Hevel J.M., Marietta M.A. Macrophage nitric oxide synthase: Relationship between enzyme-bound
tetrahydrobiopterin and synthase activity // Biochemistry - 1992 - Vol. 31- P. 7160-7165.
477. Hey C., Wessler I., Racke K. Nitric oxide synthase activity is inducible in rat, but not rabbit alveo¬
lar macrophages, with a concomitant reduction in arginase activity // Naunyn - Schmied. Arch.
Pharmacol.- 1995.- Vol. 351.-P. 651-659.
478. Heyworth P.G., Cross A.R., Cumutte J.T. Chronic granulomatous disease // Curr. Opin. Immunol-
2003.- Vol. 15.-P. 578-584.
479. Higginbotham J.N., Lin T.L., Pruett S.B. Effect of macrophage activation on killing of Listeria
monocytogenes. Roles of reactive oxygen or nitrogen intermediates, rate of phagocytosis, and re¬
tention of bacteria in endosomes // Clin. Exp. Immunol - 1992 - Vol. 88 - P. 492-498.
480. Hildeman D.A. Regulation of T-cell apoptosis by reactive oxygen species // Free Radic. Biol.
Med.- 2004.- Vol. 36.- P. 1496 - 1504.
481. Hinshaw D.B., Burger J.M., Delius R.E. et al. Inhibition of organic anion transport in endothelial
cells by hydrogen peroxide // Ajrch. Biochem. Biophys.- 1992,- Vol. 298 - P. 464-470.
w-482. Hodges G.K., Young M.J., Paul Т., Ingold K.U. How should xanthine oxidase-generated superox-
* ide yields be measured? // Free Radic. Biol. Med - 2000 - Vol. 29- P. 434-441.
483. Hoffman M.E., Mello-Filho A.C., Meneghini R. Correlation between cytotoxic effect of hydrogen
peroxide and the yield of DNA strand breaks in cells of different species // Biochim. Biophys.
Acta.- 1984.- Vol. 781.- P. 234-238.
484. Hogg N., Darley-Usmar V.M., Wilson M.T., Moncada S. Production of hydroxyl radicals from the
simultaneous generation of superoxide and nitric oxide // Biochem. J - 1992 - Vol. 281- P. 419—
424.
тУ’ 485. Holland J.A., Pritchard K.A., Pappolla M.A. et al. Bradykinin induces superoxide anion release
from human endothelial cells // J. Cell. Physiol - 1990 - Vol. 143 - P. 21-25.
486. Hope G.T., Michael G.J., Knigge K.M., Vincent S.R. Neuronal NADPH diaphorase is a nitric ox¬
ide synthase// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1991.- Vol. 88.-P. 2811-2814.
\7 ^87. Hosaka S., Itagaki Т., Kuramitsu Y. Selectivity and sensitivity in the measurement of reactive oxy¬
gen species (ROS) using chemiluminescent microspheres prepared by the binding of acridinium es¬
ter or ABEI to polymer microspheres // Luminescence - 1999 - Vol. 14 - P. 349-354.
488. Huertas J.R., Martinez-Velasco E., Ibanez S. Virgin olive oil and coenzyme Q10 protect heart mi¬
tochondria from peroxidative damage during aging // Biofactors.- 1999 - Vol. 9 - P. 337-344.
489. Huie R.E., Padmaja S. The reaction rate of NO with 0~2 II Free Radic. Res. Commun - 1993 - Vol.
18.-P. 195-199.
490. Hunt J.V., Dean R.T., Wolff S.P. Hydroxyl radical production and autooxidative glycosylation //
Biochem. J.- 1988.- Vol. 256.- P. 205-212.
491. Hunt J.V., Smith C.C.T., Wolff S.P. Autooxidative glycosylation and possible involvement of per¬
oxides and free radicals in LDL modification by glucose // Diabetes - 1990 - Vol. 39 - P. 1420-
1424.
492. Hyun J., Komori Y., Chaudhuri G. et al. The protective effect of tetrahydrobiopterin on the nitric
oxide-mediated inhibition of purified nitric oxide synthase // Biochem. Biophys. Res. Commun-
1995.- Vol. 206.- P. 380-386.
164
493. Iadecola С. Regulation of the cerebral microcirculation during neural activity: is nitric oxide the
missing link? // Trends Neurosci.- 1993- Vol. 16 - P. 206-214.
494. Ignarro L.J., Buga G.M., Wood K.S. et al. Endothelium-derived relaxing factor produced and re¬
leased from artery and vein is nitric oxide // Proc. Natl. Acad. Sci. USA- 1987- Vol. 84- P.
9265-9269.
Y 4^5. Ikatsu H., Nakajima Т., Murayama N., Korenaga T. Flow-injection analysis for malondialdehyde in
plasma with the thiobarbituric acid reaction // Clin. Chem - 1992 - Vol. 38 - P. 2061-2065.
496. Imlay J.A., Linn S. DNA damage and oxygen radical toxicity // Science- 1988 - Vol. 240 - P.
1302-1309.
497. Inazawa J., Inoue K., Nishigaki H. et al. Assignment of the human myeloperoxidase gene (MPO)
to bands q21.3-Lq23 of chromosome 17 // Cytogenet. Cell Genet - 1989- Vol. 50 - P. 135-136.
498. Ingi Т., Cheng J., Ronnett G.V. Carbon monoxide: an endogenous modulator of the nitric oxide-
cyclic GMP signaling system // Neuron - 1996 - Vol. 16 - P. 835-842.
499. Ingi Т., Ronnett G.V. Direct demonstration of a physiological role for carbon monoxide in olfac¬
tory receptor neurons // J. Neurosci - 1995 - Vol. 15 - P. 8214-8222.
500. Inoue М., Sato E., Nishikawa M. et al. Mitochondrial generation of reactive oxygen species and its
role in aerobic life // Curr. Med. Chem - 2003- Vol. 10 - P. 1241-1253.
501. Inoue S., Kawanishi S. Oxidative DNA damage induced by simultaneous generation of nitric oxide
and superoxide // FEBS Lett - 1995- Vol. 371- P. 86-88.
V^502. Ischiropoulos H., Zhu L., Beckman J.S. Peroxynitrite formation from macrophage-derived nitric
oxide // Arch. Biochem. Biophys - 1992 - Vol. 298 - P. 446-451.
503. Ischiropoulos H., Zhu L., Chen J. et al. Peroxynitrite-mediated tyrosine nitration catalyzed by su¬
peroxide dismutase // Arch. Biochem. Biophys - 1992 - Vol. 298 - P. 431-437.
504. Iuliano L., Pedersen J.Z., Pratico D. et al. Role of hydroxyl radicals in the activation of human
platelets // Eur. J. Biochem.- 1994.- Vol. 221.- P. 695-704.
^505. Iwaoka Т., Tabata F., Takahashi T. Lipid peroxidation and lipid peroxide detected by chemilumi-
nescence // Free Radic. Biol. Med - 1987 - Vol. 3 - P. 329-333.
506. Jacobs G.B., Samuni A., Czapski G. The contribution of endogenous and exogenous effects to ra¬
diation-induced damage in the bacterial spore // Int. J. Radiat. Biol - 1985 - Vol. 47- P. 621.
vj 507. Janero D.R. Malondialdehyde and thiobarbituric acid reactivity as diagnostic indices of lipid
* peroxidation and peroxidative tissue injury // Free Radic. Biol. Med.- 1990.- Vol. 9.- P. 515-
540.
508. Jankowski A., Grinstein S. Modulation of the cytosolic and phagosomal pH by the NADPH oxi¬
dase // Antioxid. Redox Signal - 2002 - Vol. 4.- P. 61-68.
cy 509. Jansen E.H.J.M., Van Den Berg R.H., Bergman J.J. Effect of iron chelates on luminol chemilumi-
nescence in the presence of xanthine oxidase // Anal. Chim. Acta - 1989 - Vol. 227 - P. 57-63.
510. Jenkins D.C., Charles I.G., Thomsen L.L. et al. Roles of nitric oxide in tumor growth // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 1995.- Vol. 92.- P. 4392-4396.
V^-511. Jezek P. Possible physiological roles of mitochondrial uncoupling proteins—UCPn // Int. J. Bio¬
chem. Cell Biol.- 2002.- Vol. 34.- P. 1190-1206.
у 512. Johnston R.B. Measurement of О ^ secreted by monocytes and macrophages // Methods in Enzy-
mology - Vol. 105.- N.Y.: Acad. Press, 1984.- P. 365-369.
513. Jonas S.K., Riley P.A. Modification of the in vitro cytotoxicity of hydrogen peroxide by iron com¬
plexes // Free Radic. Res. Commun - 1992 - Vol. 17 - P. 407-419.
514. Jones O.T.G., Hancock J.T., Jones S.A. Mechanisms of superoxide formation by neutrophils and
other cell types // Biol. Chem./Hoppe-Seyler- 1992 - Vol. 373 - P. 737.
515. Jones R.D., Hancock J.T., Morice A.H. NADPH oxidase: a universal oxygen sensor? // Free Radic.
Biol. Med.- 2000.- Vol. 29.- P. 416-424.
516. Jorens P.G., Van Overveld F.J., Vermeire P.A. et al. Synergism between interleukin-lp and inter-
feron-y, an inducer of nitric oxide synthase, in rat lung fibroblasts // Eur. J. Pharmacol - 1992-
Vol. 224.- P. 7-12.
517. Joshi M.S., Ponthier J.L., Lancaster J.R. Cellular antioxidant and pro-oxidant actions of nitric oxide
// Free Radic. Biol. Med.- 1999.- Vol. 27.- P. 1357-1366.
165
518. Jovanovic A., Grbovic L., Tulic I. L-arginine induces relaxation of human uterine artery with both
intact and denuded endothelium // Eur. J. Pharmacol - 1994 - Vol. 256 - P. 103-107.
519. Junod A.F. Effects of oxygen intermediates on cellular functions // Am. Rev. Respir. Dis - 1987-
Vol. 135, Suppl- P. S32-S34.
520. Juretic A., Spagnoli G.C., Horig H. et al. Tyrosine kinase-dependent and -independent events in¬
duced by interleukin-2 stimulation: interleukin-2-mediated NO production required for the induc¬
tion of lymphokine-activated killer cell activity in rat splenocytes is tyrosine kinase independent //
Immunology - 1995 - Vol. 85 - P. 325-330.
521. Jurgens G., Lang J., Esterbauer H. Modification of human low-density lipoprotein by the lipid
peroxidation product 4-hydroxynonenal // Biochim. Biophys. Acta.- 1986 - Vol. 875 - P. 103—
114.
^522. Kahl R., Weimann A., Hildebrandt A.G. Detection of active oxygen in rat hepatocyte suspensions
with the chemiluminigenic probe lucigenin // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1986- Vol.
140.-P. 468-475.
523. Kaku S., Tanaka М., Muramatsu М., Otomo S. Determination of nitrite by high-performance liquid
chromatography system with electrochemical detector: Measurement of nitric oxide synthase activ¬
ity in rat cerebellum cytosol // Biomed. Chromatography - 1994 - Vol. 8 - P. 14-18.
524. Kalinina N., Agrotis A., Tararak E. et al. Cytochrome b558-dependent NAD(P)H oxidase-phox units
in smooth muscle and macrophages of atherosclerotic lesions // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol-
2002.- Vol. 22.- P. 2037-2043.
525. Kalra J., Chaudhary A.K., Massey K.L., Prasad K. Effect of oxygen free radicals, hypoxia and pH
on the release of liver lysosomal enzymes // Mol. Cell. Biochem - 1990 - Vol. 94 - P. 1-8.
526. Kam P.C.A., Govender G. Nitric oxide: basic science and clinical applications // Anaesthesia-
1994.- Vol. 49.- P. 515-521.
^ 527. Kambayashi Y., Ogino K. Reestimation of Cypridina luciferin analogs (MCLA) as a chemilumi¬
nescence probe to detect active oxygen species—cautionary note for use of MCLA // J. Toxicol.
Sci.- 2003.- Vol. 28.- P. 139-148.
528. Kameoka М., Kimura Т., Ikuta K. Superoxide enhances the spread of HIV-1 infection by cell-to-
cell transmission // FEBS Lett.- Vol. 331.- P. 182-186.
529. Kanai A.J., Pearce L.L., Clemens P.R. et al. Identification of a neuronal nitric oxide synthase in
isolated cardiac mitochondria using electrochemical detection // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
2001-Vol. 98-P. 14126-14131.
530. Kanner J. Harel S., Granit R. Nitric oxide, an inhibitor of lipid oxidation by lipoxygenase,
cyclooxygenase and hemoglobin // Lipids - 1992 - Vol. 27- P. 46-49.
531. Kanner J., Harel S., Granit R. Nitric oxide as an antioxidant // Arch. Biochem. Biophys - 1991-
Vol. 289.-P. 130-136.
532. Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by human red cell ghosts // Photochem. Photobiol-
1991.- Vol. 53.-P. 93-99.
533. Kanofsky J.R. The detection of singlet oxygen in biochemical systems using 1268 nm chemilumi¬
nescence // Oxygen Radicals in Biology and Medicine - N.Y.; L., 1988 - P. 211-218.
534. Kaplan S.S., Billiar T.R., Curran R.D. et al. Inhibition of neutrophil chemotaxis with NG- mono-
methyl-L-arginine: a role for cyclic GMP // Blood - 1989 - Vol. 74 - P. 1885-1887.
535. Karayalcin S.S., Sturbaum C.W., Wachsman J.T. et al. Hydrogen peroxide stimulates rat colonic
prostaglandin production and alters electrolyte transport // J. Clin. Invest - 1990 - Vol. 86 - P. 60-
68.
536. Karg E., Odh G., Wittbjer A. et al. Hydrogen peroxide as an inducer of elevated tyrosinase level in
melanoma cells // J. Invest. Dermatol - 1993 - Vol. 100 - P. 209S-213S.
537. Karoui H., Hogg N., Frejaville C. et al. Characterization of sulfur-centered radical intermediates
formed during the oxidation of thiols and sulfite by peroxynitrite: ESR-spin trapping and oxygen
uptake studies // J. Biol. Chem - 1996 - Vol. 271- P. 6000-6009.
538. Kasai H., Crain P.F., Kuchino Y. et al. Formation of 8-hydroxyguanine moiety in cellular DNA by
agents producing oxygen radical and evidence for its repair // Carcinogenesis - 1986 - Vol. 7 - P.
1849-1851.
166
539. Kasama Т., Kobayashi К., Fukushima T. et al. Production of interleukin 1-like factor from human
peripheral blood monocytes and polymorphonuclear leukocytes by superoxide anion: the role of in¬
terleukin 1 and reactive oxygen species in inflamed sites // Clin. Immunol. Immunopathol - 1989-
Vol. 53.-P. 439-448.
540. Kasting J.F. Earth's early atmosphere // Science - 1993- Vol. 259 - P. 920-926.
541. Katsura Y., Tsuru S., Noritake M. et al. Effects of macrophage colony-stimulating factor on the
activities of murine monocytes and peritoneal macrophages in vivo // Natural Immunity - 1992-
Vol. 11.-P. 167-176.
542. Katsuyama М., Fan C.Y., Yabe-Nishimura C. NADPH oxidase is involved in prostaglandin F2a-
induced hypertrophy of vascular smooth muscle cells // J. Biol. Chem.- 2002 - Vol. 277 - P.
13438-13442.
\/543. Kaur H., Halliwell B. Evidence for nitric oxide-mediated oxidative damage in chronic inflamma¬
tion. Nitrotyrosine in serum and synovial fluid from rheumatoid patients // FEBS Lett- 1994-
Vol. 350.- P. 9-12.
544. Kawabe Т., Isobe K.I., Hasegawa Y., Nakashima I., Shikomota K. Immunosuppressive activity
induced by nitric oxide in culture supernatants of activated rat alveolar macrophages // Immunol¬
ogy.- 1992.- Vol. 76.- P. 72-78.
545. Kawahara Т., Kuwano Y., Teshima-Kondo S. et al. Role of nicotinamide adenine dinucleotide
phosphate oxidase 1 in oxidative burst response to Toll-like receptor 5 signaling in large intestinal
epithelial cells // J. Immunol - 2004 - Vol. 172 - P. 3051-3058.
546. Kazui М., Andreoni K.A., Norris E.J. et al. Breath ethane - a specific indicator of free-radical-
mediated lipid peroxidation following reperfusion of the ischemic liver // Free Radic. Biol. Med-
1992.- Vol. 13.-P. 509-515.
547. Keevil N., Mason H.S. Molecular oxygen in biological oxidations: An overview // Methods in En-
zymology - Vol. 52 - N.Y.: Acad. Press, 1978 - P. 3-40.
548. Kehrer J.P. Free radicals as mediators of tissue injury and disease // Crit. Rev. Toxicol - 1993-
Vol. 23.- P. 21-48.
V 549. Kervinen М., Patsi J., Finel М., Hassinen I.E. Lucigenin and coelenterazine as superoxide probes in
mitochondrial and bacterial membranes // Anal. Biochem - 2004 - Vol. 324.- P. 45-51.
550. Kettle A.J., Clark B.M., Winterboum C.C. Superoxide converts indigo carmine to isatin sulfonic
acid: implications for the hypothesis that neutrophils produce ozone // J. Biol. Chem - 2004 - Vol.
279.-P. 18521-18525.
551. Keyer K., Imlay J.A. Superoxide accelerates DNA damage by elevating free-iron levels // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1996.- Vol. 93.- P. 13635-13640.
V§52. Khan A.U., Kasha M. Singlet molecular oxygen evolution upon simple acidification of aqueous
hypochlorite: Application to studies on the deleterious health effects of chlorinated drinking water
// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1994.- Vol. 91.- P. 12362-12364.
w553. Kikuchi K., Nagano Т., Hayakawa H. et al. Real time measurement of nitric oxide produced ex vivo
by luminol-H202 chemiluminescence method // J. Biol. Chem - 1993 - Vol. 268 - P. 23106-23110.
554. Kim Y.M., Yamazaki I., Piette L.H. The effect of hemoglobin, hematin, and iron on neutrophil
inactivation in superoxide generating systems // Arch. Biochem. Biophys - 1994- Vol. 309- P.
308-314.
^ 555. Kiryu C., Makiuchi М., Miyazaki J. et al. Physiological production of singlet molecular oxygen in
the myeloperoxidase-H202-chloride system // FEBS Lett - 1999 - Vol. 443 - P. 154-158.
556. Kissner R., Nauser Т., Kurz C., Koppenol W.H. Peroxynitrous acid - where is the hydroxyl radi-
_ cal? // IUBMB Life.- 2003.- Vol. 55.- P. 567-572.
\/ 557. Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: friend and foe // J. Leukoc. Biol - 2005 - Vol. 77 - P.
558. Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: role in neutrophil-mediated toxicity // Molecular Biology and
Infectious Diseases - Paris: Elsevier, 1988.- P. 283-289.
559. Klebanoff S.J. Oxygen metabolites from phagocytes // Inflammation: Basic Principles and Clinical
Correlates - N.Y.: Raven Press, 1992 - P. 541-588.
560. Klebanoff S.J. Reactive nitrogen intermediates and antimicrobial activity: Role of nitrite // Free
Radic. Biol. Med.- 1993.- Vol. 14.- P. 351-360.
167
561. Kneepkens C.M.F., Lepage G., Roy C.C. The potential of the hydrocarbon breath test as a measure
of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med - 1994.- Vol. 17 - P. 127-160.
562. Knowles R.G., Moncada S. Nitric oxide synthases in mammals // Biochem. J - 1994 - Vol. 298-
P. 249-258.
563. Kobayashi S., Imajoh-Ohmi S., Kuribayashi F. et al. Characterization of the superoxide generating
system in human peripheral lymphocytes and lymphoid cell lines // J. Biochem - 1995- Vol. 1 П.-
P. 758-765.
564. Kobayashi Т., Seguchi H. Novel insights into current models of NADPH oxidase regulation, as¬
sembly and localization in human polymorphonuclear leukocytes // Histol. Histopahtol- 1999-
Vol. 14.-P. 1295-1308.
565. Koga S., Nakano М., Uehara K. Mechanism for the generation of superoxide anion and singlet
oxygen during heme compound-catalyzed linoleic acid hydroperoxide decomposition // Arch. Bio¬
chem. Biophys.- 1991.- Vol. 289.- P. 223-229.
566. Kohlmuller D., Kochen W. Is a n-pentane really an index of lipid peroxidation in humans and ani¬
mals: A methodological reevaluation// Anal. Biochem.- 1993 - Vol. 210 - P. 268-276.
567. Kohn H.I., Liversedge M. On a new aerobic metabolite whose production by brain is inhibited by
apomorphine, emetine, ergotamine, epinephrine, and menadione // J. Pharmacol. Exp. Ther-
1944.- Vol. 82.- P. 292-300.
568. Kolb H., Kolb-Bachofen V. Nitric oxide: A pathogenic factor in autoimmunity // Immunol. To¬
day.- 1992.-Vol. 13.-P. 157-160.
569. Komarov A.M. In vivo detection of nitric oxide distribution in mice // Mol. Cell. Biochem - 2002-
Vol. 234-235.- P. 387-392.
570. Kondo Y., Kawai Y., Miyazawa Т., Mizutani J. Chemiluminescence HPLC analysis of fatty acid
hydroperoxide isomers // Biosci. Biotechnol. Biochem - 1993.- Vol. 57, N 9 - P. 1575-1576.
571. Kontogiorgis C.A., Hadjipavlou-Litina D. Current trends in QSAR on NO donors and inhibitors of
nitric oxide synthase (NOS) // Med. Res. Rev.- 2002 - Vol. 22 - P. 385-418.
572. Koppenol W.H., Moreno J.J., Pryor W.A. et al. Peroxynitrite, a cloaked oxidant formed by nitric
oxide and superoxide // Chem. Res. Toxicol.- 1992 - Vol. 5.- P. 834-842.
573. Kostrucha J., Kappus H. Inverse relationship of ethane or n-pentane and malondialdehyde formed
during lipid peroxidation in rat liver microsomes with different oxygen concentrations // Biochim.
Biophys. Acta.- 1986.- Vol. 879.- P. 120-125.
574. Kosugi H., Kojima Т., Kikugawa K. Characteristics of the thiobarbituric acid reactivity of human
urine as a possible consequence of lipid peroxidation // Lipids - 1993 - Vol. 28 - P. 337-343.
575. Kourembanas S., Marsden P.A., McQuillen L.P., Faller D.V. Hypoxia induces endothelin gene
expression and secretion in cultured human endothelium // J. Clin. Invest - 1991- Vol. 88 - P.
1054-1057.
576. Kovij A., Bosch K.S., Frederiks W.M., Van Noorden C.J.F. High levels of xanthine oxidoreductase
in rat endothelial, epithelial and connective tissue cells. A relation between localization and func¬
tion // Virchow Archiv. В Cell. Pathol - 1992 - Vol. 62 - P. 143-150.
577. Kownatzki E., Uhrich S., Bethke P. Assessment of ferrocytochrome с oxidation by hydrogen per¬
oxide // Agents and Actions - 1991- Vol. 34 - P. 393-396.
578. Koyama K., Takatsuki K., Inoue M. Determination of superoxide and ascorbyl radicals in the circu¬
lation of animals under oxidative stress // Arch. Biochem. Biophys - 1994- Vol. 309- P. 323-
328.
579. Krause K.H. Tissue distribution and putative physiological function of NOX family NADPH oxi¬
dases // Jpn. J. Infect. Dis.- 2004.- Vol. 57.- P. S28-S29.
580. Kroncke K.D., Rodriguez M.L., Kolb H., Kolbbachofen V. Cytotoxicity of activated rat macro¬
phages against syngeneic islet cells is arginine-dependent, correlates with citrulline and nitrite con¬
centrations and is identical to lysis by the nitric oxide donor nitroprusside // Diabetologia - 1993-
Vol. 36.- P. 17-24.
581. Kroncke K.D., Fehsel K., Sommer A. et al. Nitric oxide generation during cellular metabolism of
the diabetogenic N-methyl-N-nitroso-urea streptozotocin contributes to islet DNA damage // Biol.
Chem./Hoppe-Seyler.- 1995.- Vol. 376.-P. 179-185.
168
582. Ku H.H., Brunk U.T., Sohal R.S. Relationship between mitochondrial superoxide and hydrogen
peroxide production and longevity of mammalian species // Free Radic. Biol. Med- 1993 - Vol.
15.- P. 621-627.
583. Kukreja R.C., Kontos H.A., Hess M.Z., Ellis E.F. PGH synthase and lipoxygenase generate super¬
oxide in the presence of NADH and NADPH // Circ. Res.- 1986 - Vol. 59 - P. 612-619.
584. Kukreja R.C., Jesse R.L., Hess M.L. Singlet oxygen: A potential culprit in myocardial injury? //
Mol. Cell. Biochem.- 1992.- Vol. 111.- P. 17-24.
585. Kumar A., Takada Y., Boriek A.M., Aggarwal B.B. Nuclear factor-кВ: its role in health and dis¬
ease // J. Mol. Med.- 2004.- Vol. 82.- P. 434-448.
586. Kuo M.L., Chau Y.P., Wang J.H. Shiah S.G. Inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase block
nitric oxide-induced apoptosis but not differentiation in human leukemia HL-60 cells // Biochem.
Biophys. Res. Commun - 1996 - Vol. 219 - P. 502-508.
587. Kuppusamy P., Zweier J.L. Characterization of free radical generation by xanthine oxidase. Evi¬
dence for hydroxyl radical generation // J. Biol. Chem - 1989 - Vol. 264 - P. 9880-9884.
588. Kurose I., Miura S., Fukumura D. et al. Nitric oxide mediates Kupffer cell-induced reduction of
mitochondrial energization in hepatoma cells: A comparison with oxidative burst // Cancer Res-
1993.- Vol. 53.- P. 2676-2682.
589. Kushnareva Y., Murphy A.N., Andreyev A. Complex I-mediated reactive oxygen species genera¬
tion: modulation by cytochrome с and NAD(P)+ oxidation-reduction state // Biochem. J - 2002-
Vol. 368.- P. 545-553.
590. Kwon N.S., Stuehr D.J., Nathan C.F. Inhibition of tumor cell ribonucleotide reductase by macro¬
phage-derived nitric oxide // J. Exp. Med - 1991- Vol. 174 - P. 761-767.
591. Lacza Z., Snipes J.A., Zhang J. et al. Mitochondrial nitric oxide synthase is not eNOS, nNOS or
iNOS // Free Radic. Biol. Med.- 2003.- Vol. 35.- P. 1217-1228.
592. Laffranchi R., Gogvadze V., Richter C., Spinas G.A. Nitric oxide (nitrogen monoxide, NO) stimu¬
lates insulin secretion by inducing calcium release from mitochondria // Biochem. Biophys. Res.
Commun.- 1995.- Vol. 217.- P. 584-591.
593. Lamar C.A., Mahesh V.B., Brann D.W. Regulation of gonadotropin-releasing hormone (GnRH)
secretion by heme molecules: a regulatory role for carbon monoxide? // Endocrinology- 1996-
Vol. 137.-P. 790-793.
594. Lamas S., Marsden P.A., Li G.K. et al. Endothelial nitric oxide synthase: molecular cloning and
characterization of a distinct constitutive enzyme isoform // Proc. Natl. Acad. Sci. USA- 1992-
Vol. 89.- P. 6348-6352.
595. Lambert A.J., Brand M.D. Superoxide production by NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex
I) depends on the pH gradient across the mitochondrial inner membrane // Biochem. J.- 2004-
Vol. 382 (Pt. 2).- P. 511-517.
596. Lambeth J.D. NOX enzymes and the biology of reactive oxygen // Nat. Rev. Immunol.- 2004-
Vol. 4.-P. 181-189.
597. Lambeth J.D. Regulation of the phagocyte respiratory burst oxidase by protein interactions // Bio¬
chem. Mol. Biol.- 2000.- Vol. 33.- P. 427-439.
598. Lambeth J.D., Cheng G., Arnold R.S., Edens W.A. Novel homologs of gp91phox // Trends Biochem.
Sci.- 2000.- Vol. 25.- P. 459-461.
599. Landar A., Darley-Usmar V.M. Nitric oxide and cell signaling; modulation of redox tone and pro¬
tein modification // Amino Acids.- 2003 - Vol. 25- P. 313-321.
600. Lapouge K., Smith S.J.M., Groemping S.Y., Rittinger K. Architecture of the p40-p47-p67phox com¬
plex in the resting state of the NADPH oxidase: A central role for p67phox // J. Biol. Chem - 2002-
Vol. 277.-P. 10121-10128.
601. Larrick J.W., Wright S.C. Cytotoxic mechanism of tumor necrosis factor-a // FASEB J.- 1990-
Vol. 4.- P. 3215-3223.
602. Lass A., Agarwal S., Sohal R.S. Mitochondrial ubiquinone homologues, superoxide radical generation,
and longevity in different mammalian species // J. Biol. Chem - 1997 - Vol. 272 - P. 19199-19204.
603. Lass A., Sohal R.S. Comparisons of coenzyme Q bound to mitochondrial membrane proteins
among different mammalian species // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 27- P. 220-226.
169
604. Lazzarino G., Di Pierro D., Tavazzi B. et al. Simultaneous separation of malondialdehyde, ascorbic
acid and adenine nucleotide derivatives from biological samples by ion-pairing high-performance
liquid chromatography// Anal. Biochem- 1991- Vol. 197-P. 191-196.
605. Leak L.V., Cadet J.L., Griffin C.P., Richardson K. Nitric oxide production by lymphatic endothe¬
lial cells in vitro // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1995- Vol. 217 - P. 96-105.
606. LeBel C.P., Ischiropoulos H., Bondy S.C. Fluorometric detection of oxygen reactive species: Char¬
acterization of the probe 2',7'-dichlorofluorescin diacetate // Res. Chem. Toxicol - 1992 - Vol. 5-
P. 227-231.
607. Leca G., Benichou G., Bensussan A. et al. Respiratory burst in human В lymphocytes. Triggering
of surface Ig receptors induces modulation of chemiluminescence signal // J. Immunol- 1991-
Vol. 146.-P. 3542-3549.
608. Lecras T.D., Xue C., Rengasamy A., Johns R.A. Chronic hypoxia upregulates endothelial and in¬
ducible NO synthase gene and protein expression in rat lung // Am. J. Physiol - 1996 - Vol. 14 - P.
LI 64—LI 70.
609. Lee S.C., Dickson D.W., Brosnan C.F., Casadevall A. Human astrocytes inhibit Cryptococcus neo-
formans growth by a nitric oxide-mediated mechanism // J. Exp. Med - 1994 - Vol. 180 - P. 365-
369.
610. Lefer A.M., Lefer D.J. Endothelial dysfunction in myocardial ischemia and reperfusion: role of
oxygen-derived radicals // Basic Res. Cardiol - 1991- Vol. 86, Suppl. 2 - P. 109-116.
611. Lefer D.J., Ma X.-L., Lefer A.M. A comparison of vascular biological actions of carbon monoxide
and nitric oxide // Meth. Findings Exp. Clin. Pharmacol - 1993 - Vol. 15 - P. 617-622.
612. LeGrand A., Fermor B., Fink C. et al. Interleukin-1, tumor necrosis factor alpha, and interleukin-17
synergistically up-regulate nitric oxide and prostaglandin E2 production in explants of human os-
teoarthritic knee menisci // Arthritis Rheum - 2001 - Vol. 44 - P. 2078-2083.
613. Legrand-Poels S., Hoebeke М., Vaira D. et al. HIV-1 promoter activation following an oxidative
stress mediated by singlet oxygen // J. Photochem. Photobiol. В - Biol.- 1993 - Vol. 17 - P. 229-
237.
614. Legrand-Poels S., Vaira D., Pincemail J. et al. Activation of human immunodeficiency virus type 1
by oxidative stress // AIDS Res. Human Retroviruses - 1990 - Vol. 6 - P. 1389-1397.
615. Leisman G.B., Daub M.E. Singlet oxygen yields, optical properties, and phototoxicity of reduced
derivatives of the photosensitizer cercosporin // Photochem. Photobiol - 1992 - Vol. 55 - P. 373-
379.
616. Lejeune P., Lagadec P., Onier N. et al. Nitric oxide involvement in tumor-induced immunosuppres¬
sion // J. Immunol.- 1994.- Vol. 152.- P. 5077-5083.
617. Lekstrom-Himes J.A., Gallin J.I. Immunodeficiency diseases caused by defects in phagocytes //
New Engl. J. Med.- 2000.- Vol. 343.- P. 1703-1714.
618. Lenaz G. The mitochondrial production of reactive oxygen species: mechanisms and implications
in human pathology // IUBMB Life.- 2001.- Vol. 52.- P. 159-164.
619. Lennon S.V., Martin S.J., Cotter T.G. Dose-dependent induction of apoptosis in human tumour cell
lines by widely diverging stimuli // Cell. Prolif - 1991- Vol. 24 - P. 203-214.
620. Leone A.M., Gustafsson L.E., Francis P.L. et al. Nitric oxide is present in exhaled breath in hu¬
mans: direct GC-MS confirmation // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1994.- Vol. 201- P.
883-887.
621. Lepoivre М., Fieschi F., Coves J. Inactivation of ribonucleotide reductase by nitric oxide // Bio¬
chem. Biophys. Res. Commun - 1991- Vol. 179 - P. 442-448.
622. Lepoivre М., Raddassi K., Oswald I. et al. Antiproliferative effects of NO synthase products // Res.
Immunol.- 1991.-Vol. 142.-P. 580-583.
623. Levrat C., Larrick J.W., Wright S.C. Tumour necrosis factor induces activation of mitochondrial
succinate dehydrogenase // Life Sci - 1991- Vol. 49- P. 1731-1737.
624. Lewis A.S., Murphy L., McCalla C. et al. Inhibition of mammalian xanthine oxidase by folate
compounds and amethopterin // J. Biol. Chem - 1984 - Vol. 259 - P. 12-15.
625. Lewis D.F., Sheridan G. Cytochromes P450, oxygen, and evolution // Scientific World J.- 2001-
Vol. l.-P. 151-167.
170
626. Lewis M.S., Whatley R.E., Cain P. et al. Hydrogen peroxide stimulates synthesis of platelet-
activating factor by endothelium and induces endothelial cell-dependent neutrophil adhesion // J.
Clin. Invest.- 1988.- Vol. 82.- P. 2045-2055.
627. Li J.M., Shah A.M. Endothelial cell superoxide generation: regulation and relevance for cardiovas¬
cular pathophysiology // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol - 2004- Vol. 287 - P.
fjy R1014-R1030.
W 628. Li X., Zhang G., Ma H. et al. 4,5-dimethylthio-4'-[2-(9-anthryloxy)ethylthio]tetrathiafulvalene, a
highly selective and sensitive chemiluminescence probe for singlet oxygen // J. Am. Chem. Soc.-
2004.- Vol. 126.- P. 11543-11548.
629. Li Y., Trush M.A. Diphenyleneiodonium, an NAD(P)H oxidase inhibitor, also potently inhibits
mitochondrial reactive oxygen species production // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1998-
Vol. 253.- P. 295-299.
T7 630. Li Y., Zhu H., Trush M.A. Detection of mitochondria-derived reactive oxygen species production
by the chemiluminigenic probes lucigenin and luminol // Biochim. Biophys. Acta- 1999- Vol.
1428.-P. 1-12.
631. Lin K.T., Xue J.Y., Nomen M. et al. Peroxynitrite-induced apoptosis in HL-60 cells // J. Biol.
Chem.- 1995.- Vol. 270.-P. 16487-16490.
632. Lin W.S., Kapoor M. Increase in superoxide production by heat-shocked cells in Neurospora
crassa, demonstrated by a fluorometric study // Int. J. Biochem.- 1991.- Vol. 24.- P. 1081-
1086.
633. Link E.M. Enzymic pathways involved in cell response to H202 // Free Radic. Res. Commun-
1990.- Vol. 11.-P. 89-99.
634. Liu X.-M., Chapman G.B., Peyton K.J. et al. Antiapoptotic action of carbon monoxide on cultured
vascular smooth muscle cells // Exp. Biol. Med - 2003 - Vol. 228 - P. 572-575.
635. Lo S.K., Janakidevi K., Lai L., Malik A.B. Hydrogen peroxide-induced increase in endothelial
adhesiveness is dependent on ICAM-1 activation // Am. J. Physiol - 1993 - Vol. 264 - P. L406-
L412.
636. Lo Y.Y., Conquer J.A., Grinstein S., Cruz T.F. Interleukin-1(3 induction of c-fos and collagenase
expression in articular chondrocytes: involvement of reactive oxygen species // J. Cell Biochem-
1998.-Vol. 69.-P. 19-29.
637. Loesch A., Belai A., Bumstock G. Ultrastructural localization of NADPH-diaphorase and colocali¬
zation of nitric oxide synthase in endothelial cells of rabbit aorta // Cell and Tissue Res - 1993-
Vol. 274.- P. 539-545.
638. Lomax K.J., Malech H.L., Gallin J.I. The molecular biology of selected phagocyte defects // Blood
Rev.- 1989.- Vol. 3.- P. 94-105.
639. Loschen G., Azzi A., Richter C., Flohe L. Superoxide radicals as precursors of mitochondrial hy¬
drogen peroxide // FEBS Lett.- 1974.- Vol. 42.- P. 68-72.
640. Lovaas E. Free radical generation and coupled thiol oxidation by lactoperoxidase/SCN /H202 //
Free Radic. Biol. Med.- 1992.- Vol. 13.- P. 187-195.
1^641. Lucas М., Solano F. Coelenterazine is a superoxide anion-sensitive chemiluminescent probe: its
usefulness in the assay of respiratory burst in neutrophils // Anal. Biochem - 1992 - Vol. 206 - P.
273-277.
V 642. Lundqvist H., Dahlgren C. Isoluminol-enhanced chemiluminescence: a sensitive method to study
the release of superoxide anion from human neutrophils // Free Radic. Biol. Med- 1996.- Vol.
20.- P. 785-792.
643. Maciejewski J.P., Selleri C., Sato T. et al. Nitric oxide suppression of human hematopoiesis in vi¬
tro: Contribution to inhibitory action of interferon-gamma and tumor necrosis factor-alpha // J.
Clin. Invest.- 1995.- Vol. 96.- P. 1085-1092.
644. Madison D.V. Pass the nitric oxide // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1993 - Vol. 90 - P. 4329-4331.
645. Maeda IL, Akiake T. Oxygen free radicals as pathogenic molecules in viral diseases // Proc. Soc.
Exp. Biol. Med.- 1991.- Vol. 198.- P. 721-727.
646. Mailer K. Superoxide radical as electron donor for oxidative phosphorylation of ADP // Biochem.
Biophys. Res. Commun - 1990 - Vol. 170 - P. 59-64.
171
647. Malinski Т., Taha Z. Nitric oxide release from a single cell measured in situ by a porphyrinic-based
microsensor // Nature - 1992 - Vol. 358 - P. 676-678.
648. Maly F.E., Cross A.R., Jones O.T.G. et al. The superoxide generating system of В cell lines. Struc¬
tural homology with the phagocytic oxidase and triggering via surface Ig // J. Immunol - 1988-
Vol. 140.-P. 2334-2339.
649. Maly F-E., Quilliam L.A., Dorseuil O. et al. Activated or dominant inhibitory mutants of RaplA
decrease the oxidative burst of Epstein-Barr virus-transformed human В lymphocytes // J. Biol.
Chem.- 1994.-Vol. 269.-P. 18743-18746.
650. Mandruppoulsen Т., Corbett J.A., McDaniel M.L., Nerup J. What are the types and cellular sources
of free radicals in the pathogenesis of type-1 (insulin-dependent) diabetes-mellitus // Diabetologia-
1993.- Vol. 36.-P. 470-471.
651. Mannick J.B., Asano K., Irumi K. et al. Nitric oxide produced by human В lymphocytes inhibits
apoptosis and Epstein-Barr virus reactivation // Cell - 1994 - Vol. 79 - P. 1137-1146.
652. Mannick J.B., Hausladen A., Liu L. Fas-induced caspase denitrosylation // Science - 1999 - Vol.
284.- P. 651-654.
653. Marcinkiewicz J. Biologiczna rola tlenku azotu w ukladzie odpomosciowym // Immunol, pol-
1992.- T.17 - C.45-52.
654. Marcinkiewicz J., Grabowska A., Bereta J., Stelmaszynska T. Taurine chloramine, a product of
activated neutrophils, inhibits in vitro the generation of nitric oxide and other macrophage inflam¬
matory mediators // J. Leukocyte Biol - 1995- Vol. 58 - P. 667-674.
655. Maresca М., Colao C., Leoncini G. Generation of hydrogen peroxide in resting and activated plate¬
lets // Cell Biochem. Funct.- 1992.- Vol. 10.- P. 79-85.
^*656. Marks G.S. A sophisticated technique for measurement of nitric oxide: Implications for the mecha¬
nism of action of nitroglycerin // Lab. Clin. Med - 1992 - Vol. 120 - P. 826-827.
657. Marla S.S., Lee J., Groves J.T. Peroxynitrite rapidly permeates phospholipid membranes // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1997.- Vol. 94.- P. 14243-14248.
658. Marietta M.A., Yoon P.S., Lyengar R. et al. Macrophage oxidation of L-arginine to nitrite and ni¬
trate: Nitric oxide is an intermediate // Biochemistry - 1988 - Vol. 27 - P. 8706-8711.
659. Marsault R., Frelin C. Activation by nitric oxide of guanylate cyclase in endothelial cells from
brain capillaries // J. Neurochem.- 1992 - Vol. 59.- P. 942-945.
660. Maruyama W., Hashizume Y., Matsubara K., Naoi M. Identification of 3-nitro-L-tyrosine, a prod¬
uct of nitric oxide and superoxide, as an indicator of oxidative stress in the human brain // J. Chro-
matogr. В - Biomed. Appl - 1996 - Vol. 676 - P. 153-158.
V661. Marx G., Chevion M. Site-specific modification of albumin by free radicals. Reaction with copper
(11) and ascorbate // Biochem. J - 1986.- Vol. 236 - P. 397-400.
662. Mather I.H. A review and proposed nomenclature for major proteins of the milk-fat globule mem¬
brane // J. Dairy. Sci.- 2000.- Vol. 83.- P. 203-247.
663. Mathyhartert М., Debydupont G., Melin P. et al. Bactericidal activity against Pseudomonas aerugi¬
nosa is acquired by cultured human monocyte-derived macrophages after uptake of myeloperoxi¬
dase // Experentia - 1996 - Vol. 52 - P. 167-174.
^ 664. Matsubara Т., Ziff M. Increased superoxide anion release from human endothelial cells in response
to cytokines // J. Immunol - 1986 - Vol. 137 - P. 3295-3298.
665. Maturana A., Krause K.-H., Demaurex N. NOX family NADPH oxidases: Do they have built-in
proton channels? // J. Gen. Physiol - 2002 - Vol. 120- P. 781-786.
666. Mauel J., Betz C.S., Buchmuller R.Y. Nitrogen and oxygen metabolites and the killing of leishma-
nia by activated murine macrophages // Res. Immunol - 1991- Vol. 142 - P. 577-580.
667. May G.R., Crook P., Moore P.K., Page C.P. The role of nitric oxide as an endogenous regulator of
platelet and neutrophil activation within the pulmonary circulation of the rabbit // Br. J. Pharma¬
col.- 1991.-Vol. 102.-P. 759-763.
T7 668. Mayer B., Pfeiffer S., Schrammel A. et al. A new pathway of nitric oxide cyclic GMP signaling
involving S-nitrosoglutathione // J. Biol. Chem.- 1998.- Vol. 273 - P. 3264-3270.
669. McCall Т., Broughton-Smith N.K., Palmer R.M.J. et al. Synthesis of nitric oxide from L-arginine by neutro¬
phils. Release and interaction with superoxide anion // Biochem. J - 1989 - Vol. 261 - P. 293-296.
172
670. McCaughan J.S. Photodynamic therapy: a review 11 Drugs Aging - 1999 - Vol. 15 - P. 49-68.
671. McConalogue K., Furness J.B. Projection of nitric oxide synthesizing neurons in the guinea-pig
colon // Cell Tissue Res.- 1993.- Vol. 271.- P. 545-553.
672. McCord J.M. Are free radicals a major culprit? // Therapeutic Approaches to Myocardial Infarct
Size - N.Y.: Raven Press, 1984 - P. 209-218.
673. McCord J.M. Superoxide radical: Controversies, contradictions, and paradoxes // Proc. Soc. Exp.
Biol. Med.- 1995.- Vol. 209.- P. 112-117.
674. McCord J.M., Russell W.J. Superoxide inactivates creatine phosphokinase during reperfusion of
ischemic heart // Oxy- Radicals in Molecular Biology and Pathology - N.Y.: Liss, 1988 - P. 27-35.
675. McDonald R.J., Pan L.C., StGeorge J.A. et al. Hydrogen peroxide induces DNA single strand
breaks in respiratory epithelial cells // Inflammation - 1993- Vol. 17 - P. 715-722.
676. McFaul S.J., McGrath J. Studies on the mechanism of carbon monoxide-induced vasodilation in the
isolated perfused rat heart // Toxicol. Appl. Pharmacol - 1987.- Vol. 87 - P. 464-473.
677. McKelvey T.G., Hollwarth M.E., Granger D.N. et al. Mechanisms of conversion of xanthine dehy¬
drogenase to xanthine oxidase in ischemic rat liver and kidney // Am. J. Physiol- 1988 - Vol.
254.- P. G753-G760.
678. McKenna S.М., Davies K.I.A. Bacterial killing by phagocytes: Potential role(s) of hypochlorous
acid and hydrogen peroxide in protein turnover, DNA synthesis, and RNA synthesis // Oxygen
Radicals in Biology and Medicine - N.Y.; L., 1988 - P. 829-837.
679. McLarty A.J., McGregor C.G.A., Miller V.M. Endothelium-derived factors modulate contraction
of bronchial smooth muscle // Am. J. Physiol - 1993 - Vol. 264 - P. R999-R1003.
680. McMillan K., Bredt D.S., Hirsch D.J. et al. Cloned, expressed rat cerebellar nitric oxide synthase
contains stoichiometric amounts of heme, which binds carbon monoxide // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA.- 1992.- Vol. 89.- P. 11141-11145.
V^681. McNeil C.J., Greenough K.R., Weeks P.A. et al. Electrochemical sensors for direct reagentless
measurement of superoxide production by human neutrophils // Free Radic. Res. Commun - 1992-
Vol. 17.-P. 399-406.
682. Meier B. Formation of reactive oxygen intermediates by human fibroblasts // Biol. Chem./Hoppe-
Seyler- 1992.- Vol. 373.- P. 744-745.
683. Meineke P., Rauen U., de Groot H. et al. Nitric oxide detection and visualization in biological sys¬
tems. Applications of the FNOCT method // Biol. Chem.- 2000 - Vol. 381.- P. 575-582.
684. Melkova Z., Esteban M. Inhibition of vaccina virus DNA replication by inducible expression of
nitric oxide synthase// J. Immunol.- 1995- Vol. 155-P. 5711-5718.
685. Meller S.T., Gebhart G.F. Nitric oxide (NO) and nociceptive processing in the spinal cord // Pain-
1993.-Vol. 52.-P. 127-136.
Y 686. Messmer U.K., Ankarcrona М., Nicotera P., Brune B. p53 expression in nitric oxide-induced apop¬
tosis 11 FEBS Lett.- 1994.- Vol. 355.- P. 23-26.
687. Meyer J.W,, Holland J.A., Ziegler L.M. et al. Identification of a functional leukocyte-type NADPH
oxidase in human endothelial cells: A potential atherogenic source of reactive oxygen species //
Endothelium - 1999 - Vol. 7 - P. 11-22.
688. Midden W.R., Dahl T.A. Biological inactivation by singlet oxygen: distinguishing 02(1Ag) and
02(lZg) II Biochim. Biophys. Acta.- 1992.- Vol. 1117.- P. 216-222.
689. Middleton S.J., Shorthouse М., Hunter J.O. Relaxation of distal colonic circular smooth muscle by
nitric oxide derived from human leukocytes // Gut - 1993 - Vol. 34 - P. 814-817.
690. Millar T.M., Stevens C.R., Benjamin N. et al. Xanthine oxidoreductase catalyses the reduction of
nitrates and nitrite to nitric oxide under hypoxic conditions // FEBS Lett- 1998 - Vol. 427- P.
225-228.
691. Mills C.D. Molecular basis of «suppressor» macrophages. Arginine metabolism via the nitric oxide
synthetase pathway // J. Immunol -1991- Vol. 146 - P. 2719-2723.
692. Minamiyama Y., Takemura S., Imaoka Y. et al. Irreversible inhibition of cytochrome P450 by ni¬
tric oxide // J. Pharmacol. Exp. Ther.- 1997.- Vol. 283.- P. 1479-1485.
V7 693. Minotti G., DiGennaro М., D'Ugo D., Granone P. Possible sources of iron for lipid peroxidation //
Free Radic. Res. Commun - 1991- Vol. 12-13.- P. 99-106.
173
694. Mitchell P. Protonmotive redox mechanism of the cytochrome bcj complex in the respiratory chain:
Protonmotive ubiquinone cycle // FEBS Lett - 1975 - Vol. 56 - P. 1-6.
Y' 695. Miura H., Bosnjak J.J., Nitig G. et al. Role for hydrogen peroxide in flow-induced dilation of hu¬
man coronary arterioles // Circ. Res - 2003 - Vol. 92 - P. e31-e40.
696. Miyagawa A., Okamura H., Ibata Y. et al. Coexistence of oxytocin and NADPH-diaphorase in
magnocellular neurons of the paraventricular and the supraoptic nuclei of the rat hypothalamus //
Neurosci. Lett.- 1994,-Vol. 171.-P. 13-16.
697. Miyamoto Y., Akaike Т., Yoshida M. et al. Potentiation of nitric oxide-mediated vasorelaxation by
xanthine oxidase inhibitors // Proc. Soc. Exp. Biol. Med - 1996 - Vol. 211- P. 366-373.
698. Miyazawa Т., Nagaoka A., Kaneda T. Tissue lipid peroxidation and ultraweak chemiluminescence
in rats dosed with methyl linoleate hydroperoxide // Agric. Biol. Chem - 1983 - Vol. 47- P. 1333—
1339.
699. Miyazawa Т., Yasuda K., Fujimoto K., Kaneda T. Presence of phosphatidylcholine hydroperoxide
in human plasma // J. Biochem - 1988 - Vol. 103 - P. 744-746.
700. Moldovan N.I., Lupu F., Moldovan L., Simionescu N. 4-Hydroxynonenal induces membrane per¬
turbations and inhibition of basal prostacyclin production in endothelial cells, and migration of
monocytes // Cell Biol. Int.- 1994.- Vol. 18.- P. 985-992.
701. Molina Y., Vedia L., McDonald B. et al. Nitric oxide-induced S-nitrosylation of glyceraldehyde-3-
phosphate dehydrogenase inhibits enzymatic activity and increases endogenous ADP-ribosylation //
J. Biol. Chem.- 1992.- Vol. 267.- P. 24929-24932.
702. Moncada S. The L-arginine:nitric oxide pathway // Acta Physiol. Scand - 1992 - Vol. 145.- P.
201-227.
703. Moncada S., Palmer R.M.J., Hig^s E.A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharma¬
cology // Pharmacol. Rev - 1991- Vol. 43- P. 109-142.
704. Moore P.K., Wallace P., Gaffen Z. et al. Characterization of novel nitric oxide synthase inhibitor 7-
nitro indazole and related indazoles: Antinociceptive and cardiovascular effects // Br. J. Pharma¬
col.- 1993.- Vol. 110.- P. 219-224.
705. Moreno J.C., Bikker H., Kempers M.J. et al. Inactivating mutations in the gene for thyroid oxidase
2 (THOX2) and congenital hypothyroidism // New Engl. J. Med - 2002 - Vol. 347- P. 95-102.
706. Moreno J.J., Pryor W.A. Inactivation of a-1-proteinase inhibitor by peroxynitrite // Chem. Res.
Toxicol.- 1992.- Vol. 5.- P. 425-431.
707. Mori H., Arai Т., Mori K. et al. Use of M4PO and oxygen-17 in the study on hydroxyl radical gen¬
eration in the hypoxanthine-xanthine oxidase reaction // Biochem. Mol. Biol. Int.- 1994.- Vol. 32-
P. 523-529.
708. Morita Т., Mitsialis S.A, Koike H. et al. Carbon monoxide controls the proliferation of hypoxic
vascular smooth muscle cells // J. Biol. Chem - 1997 - Vol. 272 - P. 32804-32809.
709. Moriwaki Y., Yamamoto Т., Suda M. et al. Purification and immunohistochemical tissue localiza¬
tion of human xanthine oxidase // Biochim. Biophys. Acta - 1993 - Vol. 1164 - P. 327-330.
*V?710. Moshage H., Кок B., Huizenga J.R., Jansen P.L.M. Nitrite and nitrate determinations in plasma: A
critical evaluation // Clin. Chem - 1995- Vol. 41 - P. 892-896.
711. Mullarkey C.J., Edelstein D., Brownlee M. Free radical generation by early glycation products: a
mechanism for accelerated atherogenesis in diabetes // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1990-
Vol. 173.-P. 932-939.
V 712. Mtiller Т., Devies E.V., Campbell A.K. Pholasin chemiluminescence detects mostly superoxide
anion released from activated human neutrophils // J. Biolum. Chemilum - 1989 - Vol. 3 - P. 105—
113.
713. Munoz-Femandez M.A., Fernandez M.A., Fresno M. Activation of human macrophages for the
killing of intracellular Trypanosoma cruzi by TNF-alpha and IFN-gamma through a nitric oxide-
dependent mechanism // Immunol. Lett.- 1992 - Vol. 33 - P. 35-40.
tflU. Murphy M.P., Echtay K.S., Blaikie F.H. et al. Superoxide activates uncoupling proteins by generat¬
ing carbon-centered radicals and initiating lipid peroxidation: studies using a mitochondria-targeted
spin trap derived from alpha-phenyl-N-tert-butylnitrone // J. Biol. Chem.- 2003 - Vol. 278 - P.
48534-48545.
174
yT715. Murrell G., Bromley F.N. Modulation of fibroblast proliferation by oxygen free radicals 11 Bio¬
chem. J.- 1990.- Vol. 265.- P. 659-665.
716. Nackerdien Z., Rao G., Cacciuttolo M.A. et al. Chemical nature of DNA-protein crosslinks pro¬
duced in mammalian chromatin by hydrogen peroxide in the presence of iron or copper ions // Bio¬
chemistry.- 1991.- Vol. 30.- P. 4873-4879.
^717. Nagano Т., Fridovich I. Does the aerobic xanthine oxidase reaction generate singlet oxygen? //
Photochem. Photobiol.- 1985.- Vol. 41.- P. 33-37.
^ 718. Nakano M. Detection of active oxygen species in biological systems // Cell. Mol. Neurobiol-
1998.-Vol. 18.-P. 565-579.
^719. Nakano М., lto Т., Arimoto T. et al. A simple luminescence method for detecting lipid peroxidation
and antioxidant activity in vitro // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1994 - Vol. 202 - P. 940-
946.
720. Nakazawa H., Ichimori K., Shinozaki Y. et al. Is superoxide demonstrated by electron spin reso¬
nance spectroscopy really superoxide? // Am. J. Physiol - 1988 - Vol. 255 - P. H213-H215.
721. Nakazono K., Watanabe N., Matsuno K. et al. Does superoxide underlie the pathogenesis of hyper¬
tension?// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1991.- Vol. 88.- P. 10045-10048.
722. Naqui A., Chance B. Reactive oxygen intermediates in biochemistry // Ann. Rev. Biochem-
1986.- Vol. 55.-P. 137-166.
723. Nascimento A.L.T.O., Cilento G. Chemiexcitation in the arachidonic acid cascade // Photochem.
Photobiol.- 1991.- Vol. 53.- P. 379-384.
724. Naseem K.M., Bruckdorfer K.R. Hydrogen peroxide at low concentrations strongly enhances the
inhibitory effect of nitric oxide on platelets // Biochem. J - 1995- Vol. 310 - P. 149-153.
725. Natarajan V., Scribner W.M., Taher M.M. 4-Hydroxynonenal, a metabolite of lipid peroxidation,
activates phospholipase D in vascular endothelial cells // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol. 15-
P.365-377.
726. Nathan C.F., Hibbs J.B. Role of nitric oxide synthesis in macrophage antimicrobial activity // Cur¬
rent Opinion Immunol - 1991- Vol. 3 - P. 65-70.
727. Naughton P., Foresti R., Bains S.K. et al. Induction of heme oxygenase 1 by nitrosative stress: A
role for nitroxyl anion // J. Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 40666-40674.
728. Naughton P., Hoque М., Green C.J. et al. Interaction of heme with nitroxyl or nitric oxide amplifies
heme oxygenase-1 induction: involvement of the transcription factor Nrf2 // Cell. Mol. Biol-
2002.- Vol. 48.- P. 885-894.
729. Nauseef W.M. Myeloperoxidase deficiency // Hematol. Pathol - 1990.- Vol. 4 - P. 165-178.
730. Nauseef W.M. Assembly of the phagocyte NADPH oxidase // Histochem. Cell Biol - 2004.- Vol.
122.- P. 277-291.
731. Nauseef W.M., Olsson I., Arnljots K. Biosynthesis and processing of myeloperoxidase: A marker
for myeloid cell differentiation // Eur. J. Haematol.- 1988 - Vol. 40 - P. 97-110.
732. Netto L.E.S., Augusto O. Iron III binding in DNA solutions: complex formation and catalytic activ¬
ity in the oxidation of hydrazine derivatives// Chem. Biol. Interact - 1991- Vol. 79-P. 1-14.
733. Nguyen T.D., Canada A.T. Modulation of human colonic T84 cell secretion by hydrogen peroxide //
Biochem. Pharmacol - 1994 - Vol. 47- P. 403-410.
734. Nogueira N. Intracellular mechanisms of killing // Contemporary Topics in Immunobiology - N.Y.;
L.,1984 - P. 53-69.
\/"135. Nohl H., Gille L., Staniek K. Intracellular generation of reactive oxygen species by mitochondria //
Biochem. Pharmacol.- 2005- Vol. 69.- P. 719-723.
ry^736. Nohl H. Is redox-cycling ubiquinone involved in mitochondrial oxygen activation? // Free Radic.
У Res. Commun.- 1990.- Vol. 8.- P. 307-315.
737. Nomura K., Imai H., Koumura T. et al. Mitochondrial phospholipid hydroperoxide glutathione
peroxidase inhibits the release of cytochrome с from mitochondria by suppressing the peroxida¬
tion of cardiolipin in hypoglycaemia-induced apoptosis // Biochem. J.- 2000.- Vol. 351- P.
183-193.
738. Nordmann R., Ribiere C., Rouach H. Implications of free radical mechanisms in ethanol-induced
cellular injury // Free Radic. Biol. Med - 1992 - Vol. 12 - P. 219-240.
175
739. Noronha-Dutra A.A., Epperlein M.M., Woolf N. Reaction of nitric oxide with hydrogen peroxide
as a model for nitric oxide-mediated killing // FEBS Lett - 1993- Vol. 321- P. 59-62.
740. Nozaki Y., Isobe K.I., Nakashima I., Shimokata K. Tumor cytotoxicity of nitric oxide produced
from alveolar macrophages directly stimulated with tumor cells // Int. J. Oncol - 1993- Vol. 2 - P.
1053-1057.
741. Nunokawa Y., Tanaka S. Interferon-y inhibits proliferation of rat vascular smooth muscle cells by
nitric oxide generation // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1992 - Vol. 188 - P. 409-415.
742. Nussler A.K., Billiar T.R. Inflammation, immunoregulation, and inducible nitric oxide synthase //
J. Leukocyte Biol.- 1993.-Vol. 54.-P. 171-178.
743. Ohta K., Hirata Y., Imai Т., Marumo F. Interleukin-1-beta induces nitric oxide synthase by hamster
pancreas beta-cell line (HIT-tl5) // Biomed. Res - 1993 - Vol. 14 - P. 117-122.
744. Ohyashiki Т., Nunomura М., Katoh T. Detection of superoxide anion radical in phospholipid lipo¬
somal membrane by fluorescence quenching method using 1,3-diphenylisobenzofuran /./ Biochim.
Biophys. Acta.- 1999.-Vol. 1421.-P. 131-139.
745. Okado-Matsumoto A., Fridovich I. Subcellular distribution of superoxide dismutases (SOD) in rat
liver: Cu,Zn-SOD in mitochondria// J. Biol. Chem - 2001- Vol. 276 - P. 38388-38393.
746. O'Malley Y.Q., Reszka K.J., Britigan B.E. Direct oxidation of 2',7'-dichlorodihydrofluorescein by
pyocyanin and other redox-active compounds independent of reactive oxygen species production //
Free Radic. Biol. Med.- 2004.- Vol. 36.- P. 90-100.
Onodera Т., Ashraf M. Detection of hydroxyl radicals in postischemic reperfused heart using sali¬
cylate as a trapping agent // J. Mol. Cell. Cardiol - 1991- Vol. 23 - P. 365-370.
748. Osman A.M., Laane C., Hilhorst R. Enhanced sensitivity of Cypridina luciferin analogue (CLA)
chemiluminescence for the detection of О ~2 with non-ionic detergents // Luminescence - 2001.-
Vol. 16.-P. 45-50.
749. Oswald I.P., Wynn T.A., Sher A., James S.L. Interleukin 10 inhibits macrophage microbicidal ac¬
tivity by blocking the endogenous production of tumor necrosis factor a required as a costimula¬
tory factor for interferon у-induced activation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1992 - Vol. 89- P.
8676-8680.
750. Ota М., Crofton J.T., Festavan G.T., Share L. Evidence that nitric oxide can act centrally to stimu¬
late vasopressin release // Neuroendocrinol- 1993 - Vol. 57 - P. 955-959.
751. Otterbein L.E., Bach F.H., Alam J. et al. Carbon monoxide has anti-inflammatory effects involving
the mitogen-activated protein kinase pathway // Nat. Med.- 2000 - Vol. 6 - P. 422-428.
752. Otterbein L.E., Zuckerbraun B.S., Haga M. et al. Carbon monoxide suppresses arteriosclerotic le¬
sions associated with chronic graft rejection and with balloon injury // Nat. Med - 2003.- Vol. 9-
P. 183-190.
753. Pacella B., Meredith М., Meyrick B. et al. Extracellular oxidant stress converts xanthine dehydro¬
genase (XD) to xanthine oxidase (XO) in cultured bovine pulmonary artery endothelial cells
(BPAEC) // Am. Rev. Respir. Dis.- 1988.- Vol. 137.- P. 84.
754. Padmaja S., Huie R.E. The reaction of nitric oxide with organic peroxyl radicals // Biochem. Bio¬
phys. Res. Commun - 1993 - Vol. 195 - P. 539-544.
755. Paffenholz R., Bergstrom R.A., Pasutto F. et al. Vestibular defects in head-tilt mice result from
mutations in Nox3, encoding an NADPH oxidase // Genes Dev - 2004 - Vol. 18 - P. 486-491.
756. Pagano P.J., Clark J.K., Cifuentes-Pagano M.E. et al. Localization of a constitutively active,
phagocyte-like NADPH oxidase in rabbit aortic adventitia: Enhancement by angiotensin II // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1997.- Vol. 94.- P. 14483-14488.
757. Pagano P.J., Ito Y., Tomheiem K. et al. An NADPH oxidase superoxide-generating system in the
rabbit aorta // Am. J. Physiol.- 1995.- Vol. 37.- P. H2274-H2280.
758. Palacious М., Knowles R.G., Moncada S. Enhancers of nonspecific immunity induce nitric oxide
synthase: Induction does not correlate with toxicity or adjuvancy // Eur. J. Immunol - 1992 - Vol.
22.- P. 2303-2307.
Sj 759. Palacios-Callender М., Quintero М., Hollis V.S. et al. Endogenous NO regulates superoxide pro¬
duction at low oxygen concentrations by modifying the redox state of cytochrome с oxidase // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 2004.- Vol. 101.- P. 7630-7635.
176
760. Palinski W., Rosenfeld M.E., Yla-Herttuala S. et al. Low density lipoprotein undergoes oxidative
modification in vivo // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1989 - Vol. 86 - P, 1372-1376.
761. Palinski W., Yla-Herttuala S., Rosenfeld M.E. et al. Antisera and monoclonal antibodies specific
for epitopes generated during oxidative modification of low density lipoprotein // Arteriosclerosis-
1990.- Vol. 10.-P. 325-335.
762. Palluy O., Rigaud M. Nitric oxide induces cultured cortical neuron apoptosis // Neurosci. Lett-
1996.- Vol. 208.- P. 1-4.
763. Palmer R.M.J., Asthon D.S., Moncada S. Vascular endothelial cells synthesize nitric oxide from L-
arginine // Nature - 1988 - Vol. 133 - P. 664-666.
764. Palmer R.M.J., Ferrige A.G., Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of
endothelium-derived relaxing factor// Nature - 1987 - Vol. 327- P. 524-526.
765. Panasenko O.M., Amhold J., Schiller J. et al. Peroxidation of egg yolk phosphatidylcholine lipo¬
somes by hypochlorous acid // Biochim. Biophys. Acta.- 1994 - Vol. 1215 - P. 259-266.
766. Pantopoulos K., Hentze M.W. Nitric oxide signalling to iron-regulatory protein: Direct control of
ferritin mRNA translation and transferrin receptor mRNA stability in transfected fibroblasts // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1995.- Vol. 92.-P. 1267-1271.
767. Pape H.C., Mager R. Nitric oxide controls oscillatory activity in thalamocortical neurons // Neu¬
ron.- 1992.- Vol. 9.- P. 441-448.
768. Park J.-W., Benna J.E., Scott K.E. et al. Isolation of a complex of respiratory burst oxidase compo¬
nents from resting neutrophil cytosol // Biochemistry - 1994 - Vol. 33 - P. 2907-2911.
769. Park S.K., Lin H.L., Murphy S. Nitric oxide limits transcriptional induction of nitric oxide synthase
in CNS glial cells // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1994 - Vol. 201.- P. 762-768.
770. Parker J.G. A more exact theoretical interpretation of recent experimental data obtained using the
separated sensitizer and substrate method to investigate 02(1Ag) interactions. Possible importance
of 02(1Lg+) // Photochem. Photobiol.- 1988,- Vol. 48,- P. 225-228.
771. Patel K.D., Zimmerman G.A., Prescott S.M. et al. Oxygen radicals induce human endothelial cells
to express GMP-140 and bind neutrophils // J. Cell Biol.- 1991.- Vol. 112.- P. 749-759.
X/772. Pazdzioch-Czochra М., Widenska A. Spectrofluorimetric determination of hydrogen peroxide
_ scavenging activity // Anal. Chim. Acta-2002 - Vol. 452 - P. 177-184.
>r 773. Pearce L.L., Kanai A.J., Birder L.A. et al. The catabolic fate of nitric oxide: The nitric oxide oxi¬
dase and peroxynitrite reductase activities of cytochrome oxidase // J. Biol. Chem - 2002 - Vol.
277.-P. 13556-13562.
774. Peng H.B., Libby P., Liao J.K. Induction and stabilization of 1кВа by nitric oxide mediates inhibi¬
tion of NFkB // J. Biol. Chem.- 1995.- Vol. 270.- P. 14214-14219.
775. Perez H.D. Generation of a chemotactic lipid from arachidonic acid by exposure to a superoxide-
generating system // Inflammation - 1980 - Vol. 4 - P. 313-328.
776. Perez-Ruiz Т., Martinez-Lozano, Tomas V., Val O. Photochemical method for the determination of
hydrogen peroxide and glucose // Analyst - 1992 - Vol. 117 - P. 1771-1774.
777. Persoons J.H.A., Schomagel K., Tilders F.F.H. et al. Alveolar macrophages autoregulate IL-1 and
IL-6 production by endogenous nitric oxide // Am. J. Respir. Cell and Mol. Biol - 1996 - Vol. 14-
P. 272-278.
778. Petrone W.F., English D.K., Wong K., McCord J.M. Free radicals and inflammation: superoxide-
dependent activation of a neutrophil chemotactic factor in plasma // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1980.- Vol. 77.- P. 1159-1163.
779. Phan S.H., Gannon D.E., Varani J. et al. Xanthine oxidase activity in rat pulmonary artery endothe¬
lial cells and its alteration by activated neutrophils // Am. J. Pathol - 1989 - Vol. 134 - P. 1201-
1211.
780. Piccoli C., Ria R., Scrima R. et al. Characterisation of mitochondrial and extra-mitochondrial oxy¬
gen consuming reactions in human hematopoietic stem cells: Novel evidence of the occurrence of
NADPH oxidase activity // J. Biol. Chem - 2005 (in press).
781. Pigeolet E., Corbisier P., Houbion A. et al. Glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and cata-
lase inactivation by peroxides and oxygen derived free radicals // Mech. Age Dev- 1990 - Vol.
51.-P. 283-297.
177
782. Poli G., Leonarduzzi G., Biasi F., Chiarpotto E. Oxidative stress and cell signaling // Current Med.
Chem.-2004.-Vol. 11.-P. 1163-1182.
783. Pollock J.S., Forstermann U., Tracey W.R., Nakane M. Nitric oxide synthase isozymes antibodies //
Histochem. J.- 1995.- Vol. 27.- P. 738-744.
784. Pollock J.S., Klinghofer V., Forstermann U., Murad F. Endothelial nitric oxide synthase is myristy-
lated // FEBS Lett.- 1992.- Vol. 309.- P. 402-404.
785. Pompella A., Maellaro E., Casini A.F. et al. Measurement of lipid peroxidation in vivo: A compari¬
son of different procedures // Lipids - 1987 - Vol. 22 - P. 206-211.
786. Ponting C.P. Novel domains in NADPH oxidase subunits, sorting nexins, and Ptdlns 3-kinases:
binding partners of SH3 domains? // Protein Sci - 1996 - Vol. 5 - P. 2353-2357.
787. Poon H.F., Calabrese V., Scapagnini G., Butterfield D.A. Free radicals: Key to brain aging and
heme oxygenase as a cellular response to oxidative stress // J. Gerontol. A: Biol. Sci. Med. Sci-
2004.- Vol. 59A - P. 478-493.
^788. Popham P.L., Novacky A. Use of dimethyl sulphoxide to detect hydroxyl radical during bacteria-
induced hypersensitive reaction // Plant Physiol - 1991.- Vol. 96 - P. 1157-1160.
789. Poss W.B., Huecksteadt Т., Panus P.C. et al. Regulation of xanthine dehydrogenase and xanthine
oxidaseby hypoxia // Am. J. Physiol - 1996 - Vol. 270 - P.L941-L946.
790. Pou S., Cohen M.S., Britigan B.E., Rosen G.M. Spin trapping and human neutrophils: Limits of
detection of hydroxyl radicals // J. Biol. Chem.- 1989 - Vol. 264- P. 12299-12302.
791. Pou S., Pou W.S., Bredt D.S. et al. Generation of superoxide by purified brain nitric oxide synthase
// J. Biol. Chem.- 1992.- Vol. 267.- P. 24173-24176.
792. Poumay Y., Ronveaux-Dupal M.F. Incubation of endothelial cells in a superoxide generation sys¬
tem: impaired low-density lipoprotein receptor-mediated endocytosis // J. Cell Physiol - 1988 - Vol.
136.- P. 289-296.
793. Powis G. Free radical formation by antitumor quinones // Free Radic. Biol. Med - 1989 - Vol. 6-
P. 63-101.
794. Pozzoli G., Mancuso C., Mirtella A. et al. Carbon monoxide as novel neuroendocrine modulator:
inhibition of stimulated corticotropin-releasing hormone release from acute rat hypothalamus ex¬
plants // Endocrinology.- 1994.- Vol. 135.- P. 2314-2317.
795. Pritsos C.A. Cellular distribution, metabolism and regulation of the xanthine oxidoreductase en¬
zyme system // Chem. Biol. Interact - 2000.- Vol. 129- P. 195-208.
796. Prodczacy J.J., Wei.R. Reduction of iodonitrotetrazolium violet by superoxide radicals // Biochem.
Biophys. Res. Comm.- 1988.-Vol. 150.-P. 1294-1301.
797. Pronai L., Ichimori K., Saigusa Y., Nakazawa H. 5,5-Dimethyl-1-pyrroline-N-oxide alone enhances
the spontaneous superoxide generation by primaquine// Arch. Biochem. Biophys - 1991- Vol. 288-
P. 276-281.
798. Przewlocka B., Machelska H., Przewlocka R. Involvement of the nitric oxide pathway in nocicep¬
tive processes in the central nervous system in rats // Regulatory Peptides - 1994 - Suppl. 1- P.
S75-S76.
799. Pullar J.M., Winterboum C.C., Vissers M.C.M. The effect of hypochlorous acid on the expression
of adhesion molecules and activation of NF-kB in cultured human endothelial cells // Antioxid. Re¬
dox Signal.- 2002.- Vol. 4.- P. 5-15.
800. Punjabi C.J., Laskin D.L., Heck D.E., Laskin J.D. Production of nitric oxide by murine bone mar¬
row cells: Inverse correlation with cellular proliferation // J. Immunol - 1992 - Vol. 149- P. 2176-
2184.
801. Puntarulo S., Cederbaum A.I. Role of cytochrome P-450 in the stimulation of microsomal produc¬
tion of reactive oxygen species by ferritin // Biochim. Biophys. Acta.- 1996 - Vol. 1289 - P. 238-
246.
802. Puntarulo S., Cederbaum A.I. Inhibition of ferritin-stimulated microsomal production of reactive
oxygen intermediates by nitric oxide // Arch. Biochem. Biophys - 1997- Vol. 340.- P. 19-26.
803. Puntarulo S., Cederbaum A.I. Production of reactive oxygen species by microsomes enriched in
specific human cytochrome P450 enzymes // Free Radic. Biol. Med - 1998 - Vol. 24 - P. 1324-
1330.
178
у 804. Puntarulo S., Turrens J.F., Cederbaum A.I. Oxygen-concentration dependence of microsomal
^ chemiluminescence // Free Radic. Biol. Med - 1989 - Vol. 7 - P. 269-273.
у 805. Puppo A., Halliwell B. Formation of hydroxyl radicals from hydrogen peroxide in the presence of
iron. Is haemoglobin a biological Fenton reagent? // Biochem. J - 1988 - Vol. 249- P. 185-190.
806. Puppo A., Halliwell B. Formation of hydroxyl radicals in biological systems. Does myoglobin
stimulate hydroxyl radical formation from hydrogen peroxide? // Free Radic. Res. Commun - 1988-
Vol. 4.- P. 415-422.
807. Quinn M.T., Gauss K.A. Structure and regulation of the neutrophil respiratory burst oxidase: com¬
parison with nonphagocyte oxidases // J. Leukoc. Biol - 2004 - Vol. 76 - P. 760-781.
808. Rabuazzo A.M., Buscema М., Caltabiano V. et al. Interleukin-1 beta inhibition of insulin release in
rat peritoneal islets: possible involvement of G-proteins in the signal transduction pathways // Dia-
betologia - 1995.- Vol. 38.- P. 779-784.
809. Radeke H.H., Cross A.R., Hancock J.T., Jones O.T. Functional expression of NADPH oxidase
components (a- and (3-subunits of cytochrome b558 and 45-kDa flavoprotein) by intrinsic human
glomerular mesangial cells // J. Biol. Chem.- 1991.- Vol. 266.- P. 21025-21029.
^*810. Radi R. Nitric oxide, oxidants, and protein tyrosine nitration // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2004-
Vol. 101.-P. 4003-4008.
<y~811. Radi R., Beckman J.S., Bush K.M., Freeman B.A. Peroxynitrite-induced membrane lipid peroxida¬
tion: The cytotoxic potential of superoxide and nitric oxide // Arch. Biochem. Biophys- 1991-
Vol. 288.- P. 481-487.
812. Radi R., Beckman J.S., Bush K.M., Freeman B.A. Peroxynitrite oxidation of sulfhydryls. The cyto¬
toxic potential of superoxide and nitric oxide // J. Biol. Chem - 1991- Vol. 266 - P. 4244-4250.
^/813. Radi R., Cassina A., Hodara R. Nitric oxide and peroxynitrite interactions with mitochondria //
Biol. Chem.- 2002.- Vol. 383.- P. 401-409.
814. Radomski M.W., Moncada S. Regulation of vascular homeostasis by nitric oxide // Thromb.
Haemost.- 1993.- Vol. 70.- P. 36-41.
X/ 815. Raha S., Mceachem G.E., Myint A.T., Robinson B.H. Superoxides from mitochondrial complex
III: the role of manganese superoxide dismutase // Free Radic. Biol. Med - 2000- Vol. 29 - P.
170-180.
816. Rakita R.M., Michel B.R., Rosen H. Myeloperoxidase mediated inhibition of microbial respiration:
damage to Escherichia coli ubiquinol oxidase // Biochemistry - 1989 - Vol. 28 - P. 3031-3036.
817. Ramos C.L., Pou S., Britigan B.E. et al. Spin trapping evidence for myeloperoxidase-dependent
hydroxyl radical formation by human neutrophils and monocytes // J. Biol. Chem- 1992 - Vol.
267.-P. 8307-8312.
818. Rao P.S., Luber J.M., Milinowicz J et al. Specificity of oxygen radical scavengers and assessment
of free radical scavenger efficiency using luminol enhanced chemiluminescence // Biochem. Bio¬
phys. Res. Commun - 1988 - Vol. 150 - P. 39-44.
819. Rashba-Step J., Cederbaum A.I. Generation of reactive oxygen intermediates by human liver mi-
crosomes in the presence of NADPH or NADH // Mol. Pharmacol - 1994 - Vol. 45- P. 150-157.
820. Rashba-Step J., Turro N.J., Cederbaum A.I. ESR studies on the production of reactive oxygen in¬
termediates by rat liver microsomes in the presence of NADPH or NADH // Arch. Biochem. Bio¬
phys.- 1993.- Vol. 300.-P. 401-408.
821. Rasmussen J.T., Rasmussen M.S., Petersen T.E. Cysteines involved in the interconversion between
dehydrogenase and oxidase forms of bovine xanthine oxidoreductase // J. Dairy Sci - 2000- Vol.
83.- P.499-506.
822. Ravi K., Brennan L.A., Levic S. et al. S-nitrosylation of endothelial nitric oxide synthase is associ¬
ated with monomerization and decreased enzyme activity // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2004-
Vol. 101.-P. 2619-2624.
823. Ravichandran L.V., Johns R.A., Rengasamy A. Direct and reversible inhibition of endothelial nitric
oxide synthase by nitric oxide // Am. J. Physiol.- 1995- Vol. 37 - P. H2216-H2223.
824. Raza H., Prabu S.K., Robin M.A., Avadhani N.G. Elevated mitochondrial cytochrome P450 2E1
and glutathione S-transferase A4-4 in streptozotocin-induced diabetic rats: tissue-specific variations
and roles in oxidative stress // Diabetes.- 2004 - Vol. 53 - P. 185-194.
179
825. Reddy J.K., Rao M.S., Lalwani N.D. et al. Induction of hepatic peroxisome proliferation by xeno-
biotics // Peroxisomes in Biology and Medicine - Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1987- P.
254-262.
826. Redmond E.M., Cahill P.A., Hodges R. et al. Regulation of endothelin receptors by nitric oxide in
cultured rat vascular smooth muscle cells // J. Cell. Physiol.- 1996 - Vol. 166 - P. 469-479.
827. Rees D.D., Palmer R.M.J., Moncada S. Role of endothelium-derived nitric oxide in the regulation
of blood pressure // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1989- Vol. 86 - P. 3375-3378.
828. Reibel L., Dorseul O., Stancou R. et al. A hemopoietic specific gene encoding a small GTP binding
protein is overexpressed during T cell activation // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1991- Vol.
175.- P. 451-458.
tyr> 829. Reichl S., Vocks A., Petkovic M. et al. The photoprotein pholasin as a luminescence substrate for
detection of superoxide anion radicals and myeloperoxidase activity in stimulated neutrophils // Free
Radic. Res.- 2001.- Vol. 35.- P. 723-733.
830. Reid G.G., Edwards J.G., Marshall G.E. et al. Hydrogen peroxide induces microvilli on human
retinal pigment epithelial cells in culture // Cell Biol. Int.- 1995 - Vol. 19 - P. 91-101.
831. Reif D.W., Simmons R.D. Nitric oxide mediates iron release from ferritin // Arch. Biochem. Bio¬
phys.- 1990.- Vol. 283.- P. 537-541.
832. Rembish S.J., Trush M.A. Further evidence that lucigenin-derived chemiluminescence monitors
mitochondrial superoxide generation in rat alveolar macrophages // Free Radic. Biol. Med - 1994-
Vol. 17.-P. 117-126.
v 833. Rembish S.J., Yang Y., Trush M.A. Inhibition of mitochondrial superoxide generation in rat alveo¬
lar macrophages by 12-o-tetradecanoylphorbol- 13-acetate: potential role of protein kinase С // Res.
Commun. Mol. Pathol. Pharmacol - 1994 - Vol. 85 - P. 115-129.
у 834. Repine J.E., Johansen K.S., Berger E.M. Hydroxyl radical scavengers produce similar decreases in
the chemiluminescence responses and bactericidal activities of neutrophils // Infect. Immun-
1984.- Vol. 43.- P. 435-437.
835. Rhodin J. Correlation of ultrastructural organization and function in normal experimentally
changed convoluted tubule cells of the mouse kidney: PhD thesis - Stockholm, 1954.
836. Ribeiro J.M.C., Nussenzveig R.H. Nitric oxide synthase activity from a hematophagous insect sali¬
vary gland // FEBS Lett.- 1993.- Vol. 330.- P. 165-168.
rf 837. Richards D.M.C., Dean R.T., Jessup W. Membrane proteins are critical targets in free radical medi¬
ated cytolysis // Biochim. Biophys. Acta - 1988 - Vol. 946 - P. 281-288.
838. Richter C. Role of mitochondrial DNA modifications in degenerative diseases and aging // Current
Topics in Bioenergetics.- San Diego: Acad. Press, 1994 - Vol. 17 - P. 1-19.
839. Richter C., Schweizer М., Cossarizza A., Franceschi C. Control of apoptosis by the cellular ATP
level // FEBS Lett.- 1996.- Vol. 378.- P. 107-110.
840. Rifkind J.M., Zhang L., Heim J.M., Levy A. The role of hemoglobin in generating oxyradicals //
Oxygen Radicals in Biology and Medicine.- N.Y.; L., 1988 - P. 157-162.
841. Riley J.C.M., Behrman H.R. Oxygen radicals and reactive oxygen species in reproduction // Proc.
Soc. Exp. Biol. Med.- 1991.-Vol. 198.-P. 781-791.
842. Riobo N.A., Clementi E., Melani M. et al. Nitric oxide inhibits mitochondrial NADH: ubiquinone
reductase activity through peroxynitrite formation // Biochem. J - 2001.- Vol. 359 - P. 139-145.
843. Rivier C., Shen G.H. In the rat, endogenous nitric oxide modulates the response of the hypotha¬
lamic-pituitary-adrenal axis to interleukin-1 beta, vasopressin, and oxytocin // J. Neurosci - 1994-
Vol. 14.-P. 1985-1993.
844. Roberts B.J., Song B.J., Soh Y. et al. Ethanol induces CYP2E1 by protein stabilization. Role of
ubiquitin conjugation in the rapid degradation of CYP2E1 // J. Biol. Chem - 1995- Vol. 270 - P.
29632-29635.
845. Roccatello D., Rollino C., Curzio M. et al. Influence of two hydroxyalkenals on monocyte immune
phagocytosis // IRCS Med. Sci.- 1985.- Vol. 13.- P. 135-136.
846. Rock G.A.W., Steele J., Umar S.,Dockrell H.M. A simple method for the solubilisation of reduced
NBT, and its use as a colorimetric assay for activation of human macrophages by gamma-interferon
// J. Immunol. Meth.- 1985.- Vol. 82.- P. 161-167.
180
847. Roland C.R., Mangino M.J., Flye M.W. Lanthanide blockade of antigen-presenting cells suppresses
lymphocyte proliferation by inducing nitric oxide synthesis // J. Surg. Res - 1993 - Vol. 54 - P.
401-410.
848. Roots R., Okada S. Estimation of life times and diffusion distances of radicals involved in X-ray-
induced DNA strand breaks or killing of mammalian cells // Radiat. Res - 1975 - Vol. 64 - P. 306-
o- 320,
V849. Rosen G.M., Freeman B.A. Detection of superoxide generated by endothelial cells // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 1984.- Vol. 81.-P. 7269-7275.
850. Rosen G.M., Pou S., Ramos C.L. et al. Free radicals and phagocytic cells // FASEB J - 1995 - Vol.
9.- P. 200-209.
851. Rosen H., Michel B.R., Wu A.Y., VanDevanter D.R. Inhibition of bacterial DNA synthesis by
myeloperoxidase-derived oxidants // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol. 15 - P. 516.
852. Rosen P., Zink S., Tschope D. Vascular damage due to oxidative stress: A pathogenetic concept for
diabetic macro- and microangiopathy? // Structural and Functional Abnormalities in Subclinical
Diabetic Angiopathy.- Basel: Karger, 1992 - Vol. 22 - P. 23-31.
853. Rosenblum W.I. Endothelium-derived relaxing factor in brain blood vessels is not nitric oxide //
Stroke.- 1992.-Vol. 23.-P. 1527-1532.
854. Roubaud V., Sankarapandi S., Kuppusamy P. et al. Quantitative measurement of superoxide gen¬
eration and oxygen consumption from leukocytes using electron paramagnetic resonance spectros¬
copy // Anal. Biochem.- 1998.- Vol. 257.- P. 210-217.
855. Roue G., Bitton N., Yuste V.J. et al. Mitochondrial dysfunction in CD47-mediated caspase-
independent cell death: ROS production in the absence of cytochrome с and AIF release // Bio-
chimie.- 2003.- Vol. 85.- P. 741-746.
856. Rowland R.R.R., Butz E.A., Plagemann P.G.W. Nitric oxide production by splenic macrophages is
not responsible for T cell suppression during acute infection with lactate dehydrogenase-elevating
virus // J. Immunol.- 1994.- Vol. 152.- P. 5785-5795.
857. Rubanyi C.M. Vascular effects of oxygen-derived free radicals // Free Radic. Biol. Med - 1988-
Vol. 4.-P. 107-121.
858. Rubin R. Farber J.L. Mechanism of the killing of cultured hepatocytes by hydrogen peroxide //
Arch. Biochem. Biophys.- 1984.- Vol. 228.- P. 450-459.
<T 859. Ruef J., Rao G.N., Li F.Z. et al. Induction of rat aortic muscle cell growth by the lipid peroxidation
product 4-hydroxy-2-nonenal // Circulation - 1998 - Vol. 97- P. 1071-1078.
860. Ryan T.P., Aust S.D. The role of iron in oxygen-mediated toxicities // Critical Rev. Toxicol-
1992.- Vol. 22.-P. 119-141.
УУ 861. Sagone A.L., Greewald J., Kraut E.H. et al. Glucose: a role as a free radical scavenger in biological
systems // J. Lab. Clin. Med.- 1983.- Vol. 101.- P. 97-104.
862. Saito Т.; Nishino T. Differences in redox and kinetic properties between NAD-dependent and 02-
dependent types of rat liver xanthine dehydrogenase // J. Biol. Chem - 1989 - Vol.,264 - P. 10015-
10022.
863. Sakoda Т., Hirata K., Kuroda R. et al. Myristoiylation of endothelial cell nitric oxide synthase is
important for extracellular release of nitric oxide // Mol. Cell. Biochem- 1995- Vol. 152 - P.
143-148.
864. Salgo M.G., Stone K., Squadrito G.L. et al. Peroxynitrite causes DNA nicks in plasmid pBR322 //
Biochem. Biophys. Res. Commun - 1995 - Vol. 210 - P. 1025-1030.
865. Salo D.C., Pacifici R.E., Lin S.W. et al. Superoxide dismutase undergoes proteolysis and fragmen¬
tation following oxidative modification and inactivation // J. Biol. Chem- 1990- Vol. 265 - P.
11919-11927.
866. Salter М., Knowles R.G., Moncada S. Widespread tissue distribution, species distribution and
changes in activity of Ca2+-dependent and Ca2+-independent nitric oxide synthases // FEBS Lett-
1991.-Vol. 291.-P. 145-149.
867. Salvemini D., De Nucci G., Gryglewski R.J., Vane J.R. Human neutrophils and mononuclear cells
inhibit platelet aggregation by releasing a nitric oxide-like factor // Proc Natl. Acad. Sci. USA-
1989.- Vol. 86.- P. 6328-6332.
181
868. Salvemini D., Misko T.P., Masferre J.L. et al. Nitric oxide activates cyclooxygenase enzymes //
Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1993.- Vol. 90.- P. 7240-7244.
869. Samokyszyn V.M., Thomas C.E., Reif D.W. et al. Release of iron from ferritin and its role on oxy¬
gen radicals toxicities // Drug Metab. Rev - 1988 - Vol. 19 - P. 283-303.
870. Sanchez de Miguel L., Arriero M.M., Farre J. et al. Nitric oxide production by neutrophils obtained
from patients during acute coronary syndromes: expression of the nitric oxide synthase isoforms //
J. Am. Coll. Cardiol.- 2002.- Vol. 39.- P. 818-825.
871. Sanders S.A., Eisenthal R., Harrison R. NADH oxidase activityof human xanthine oxidoreductase.
Generation of superoxideanion // Eur. J. Biochem.- 1997.- Vol. 245.- P.541-548.
872. Sandstrom P.A., Roberts B., Folks T.M., Buttke T.M. HIV gene expression enhances T cell suscep¬
tibility to hydrogen peroxide-induced apoptosis // AIDS Res. Human Retroviruses- 1993 - Vol.
9.-P. 1107-1113.
873. Sandstrom P.A., Tebbey P.W., Cleave S.V., Buttke T.M. Lipid hydroperoxides induce apoptosis in
T cells displaying a HIV-associated glutathione peroxidase deficiency // J. Biol. Chem- 1994-
Vol. 269.- P. 798-801.
874. Saran M. To what end does nature produce superoxide? NADPH oxidase as an autocrine modifier
of membrane phospholipids generating paracrine lipid messengers // Free Radic. Res - 2003- Vol.
37.-P. 1045-1059.
875. Saran М., Michel C., Bors W. Reaction of NO with О ~2: Implications for the action of endothe¬
lium-derived relaxing factor (EDRF) // Free Radic. Res. Commun.- 1990.- Vol. 10.- P. 221-
226.
876. Sarantonis E.G., Townshend A. Flow-injection determination of iron (II), iron (III) and total iron
with chemiluminescence detection // Anal. Chim. Acta.- 1986 - Vol. 184.- P. 311-317.
877. Sarih М., Souvannavong V., Adam A. Nitric oxide synthase induces macrophage death by apop¬
tosis // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1993 - Vol. 191- P. 503-508.
878. Samesto A., Linder N., Raivio K.O. Organ distribution and molecular forms of human xanthine
dehydrogenase/ xanthine oxidase protein // Lab. Invest - 1996 - Vol. 74.- P. 48-56.
879. Sarti P., Arese М., Bacchi A. Nitric oxide and mitochondrial complex IV // IUBMB Life.- 2003-
Vol. 55.- P. 605-611.
880. Sastre J., Pallardo F.V., Vina J. The role of mitochondrial oxidative stress in aging // Free Radic.
Biol. Med.- 2003.- Vol. 35.- P. 1-8.
881. Sato Т., Kamata Y., Irifune М., Nishikawa T. Inhibition of purified (Na+,K+)-ATPase activity from
porcine cerebral cortex by NO generating drugs // Brain Res - 1995.- Vol. 704 - P. 117-120.
882. Schardinger F. Uber das Verhalten der Kuhmilch gegenMethylenblau und seine Verwendung zur
Unterscheidung von ungekochter und gekochter Milch // Untersuch. Nahrungs. Genussmittel-
1902.- Bd. 5.-S. 1113-1121.
883. Scharffetter-Kochanek K., Wlaschek М., Briviba K., Sies H. Singlet oxygen induces collagenase
expression in human skin fibroblasts // FEBS Lett - 1993 - Vol. 331- P. 304-306.
884. Schechter A.N., Gladwin M.T. Hemoglobin and the paracrine and endocrine functions of nitric
oxide // New Engl. J. Med.- 2003.- Vol. 348.- P. 1483-1485.
885. Scheffzek K., Stephan I., Jensen O.N. et al. The Rac-RhoGDI complex and the structural basis for
the regulation of Rho proteins by RhoGDI // Nat. Struct. Biol - 2000 - Vol. 7 - P. 122-126.
886. Schipper H.M. Heme oxygenase-1: transducer of pathological brain iron sequestration under oxida¬
tive stress // Ann. N. Y. Acad. Sci.- 2004.- Vol. 1012.- P. 84-93.
887. Schlenzig J.S., Bervoets K., Von Loewenich V., Bohles H. Urinary malondialdehyde concentration
in preterm neonates - is there a relationship to disease entities of neonatal intensive care // Acta
Paediat.- 1993.- Vol. 82.- P. 202-205.
888. Schneemann М., Schoedon G., Hofer S. et al. Nitric oxide synthase is not a constituent of the an¬
timicrobial armature of human mononuclear phagocytes // J. Infect. Dis.- 1993 - Vol. 167- P.
1358-1363.
889. Schor N.A., Stedman R.B., Epstein N., Schally G. Rat splenic D-T diaphorase and NAD(P)-
nitrobliie tetrazolium reductase. Their use to assess the action of polycyclic hydrocarbons in the
lymphatic system // Virchows Arch - 1982 - N 1-2- P. 83-93.
182
890. Schrader М., Fahimi H.D. Mammalian peroxisomes and reactive oxygen species // Histochem. Cell
Biol.- 2004.- Vol. 122.- P. 383-393.
891. Schreck R., Rieber P., Baeuerle P.A. Reactive oxygen intermediates as apparently widely used
messengers in the activation of the NF-k-B transcription factor and HIV-1 // EMBO J - 1991- Vol.
10.- P. 2247-2258.
892. Schubert J., Wilmer J.W. Does hydrogen peroxide exist «free» in biological systems? // Free Radic.
Biol. Med.- 1991.-Vol. 11.-P. 545-555.
893. Schweizer М., Richter C. Nitric oxide potently and reversibly deenergizes mitochondria at low
oxygen tension // Biochem Biophys Res Commun - 1994 - Vol. 204 - P. 169-175.
894. Secco D.D., Paron J.A., de Oliveira S.H. et al. Neutrophil migration in inflammation: nitric oxide
inhibits rolling, adhesion and induces apoptosis // Nitric Oxide - 2003- Vol. 9 - P. 153-164.
895. Segal A.W., Jones O.T.G. Novel cytochrome b system in phagocytic vacuoles of human granulo¬
cytes // Nature.- 1978.- Vol. 276.- P. 515-517.
896. Segal A.W. How neutrophils kill microbes // Annu. Rev. Immunol - 2005- Vol. 23.- P. 197-223.
897. Segal A.W. The NADPH oxidase of phagocytic cells is an electron pump that alkalinises the
phagocytic vacuole // Protoplasma.- 1995- Vol. 184 - P. 86-103.
898. Segieth J., Getting S.J., Biggs C.S., Whitton P.S. Nitric oxide regulates excitatory amino acid re¬
lease in a biphasic manner in freely moving rats // Neurosci. Lett - 1995- Vol. 200.- P. 101-104.
899. Sekkat C., Domand J., Gerber M. Oxidative phenomena are implicated in human T-cell stimulation
// Immunology.- 1988,- Vol. 63.-P. 431-437.
900. Sessa W.C., Barber C.M., Lynch K.R. Mutation of N-myristoilation site converts endothelial cell
nitric oxide synthase from a membrane to a cytosolic protein // Circ. Res.- 1993 - Vol. 72 - P.
921-924.
901. Shacter E. Quantification and significance of protein oxidation in biological samples // Drug Me-
tab. Rev.- 2000.- Vol. 32.- P. 307-326.
902. Shappel S.B., Toman C., Anderson D.C. et al. Mac-1 (CDllb/CD18) mediates adherence-
dependent hydrogen peroxide production by human and canine neutrophils // J. Immunol - 1990-
Vol. 144.-P. 2702-2711.
903. Sharpe M.A., Cooper C.E. Reactions of nitric oxide with mitochondrial cytochrome c: a novel
mechanism for the formation of nitroxyl anion and peroxynitrite // Biochem. J.- 1998 - Vol. 332,
Pt. l.-P. 9-19.
904. Shatos M.A., Doherty J.M., Hoak J.C. Alterations in human vascular endothelial cell function by
oxygen free radicals; platelet adherence and prostacyclin release // Atheroscler. Thromb- 1991-
Vol. 11.-P. 594-601.
905. Shatos M.A., Doherty J.M., Orfeo T. et al. Modulation of fibrinolytic response to cultured human
vascular endothelium by extracellularly generated oxygen radicals // J. Biol. Chem.- 1992.- Vol.
267.- P. 597-601.
906. Sheffler L.A., Wink D.A., Melillo G., Cox G.W. Exogenous nitric oxide regulates IFN-gamma plus
lipopolysaccharide-induced nitric oxide synthase expression in mouse macrophages // J. Immunol-
1995.-Vol. 155.-P. 886-894.
907. Shi X., Dalai N.S. Flavoenzymes reduce vanadium (V) and molecular oxygen and generate hy¬
droxyl radical // Arch. Biochem. Biophys.- 1991- Vol. 289 - P. 355-361.
908. Shi X.L., Mao Y., Knapton A.D. et al. Reaction of Cr(VI) with ascorbate and hydrogen peroxide
generates hydroxyl radicals and causes DNA damage: role of a Cr(IV)-mediated Fenton-like reac¬
tion// Carcinogenesis - 1994 - Vol. 15 - P. 2475-2478.
909. Shingu М., Nobunga M. Chemotactic activity generated in human serum from the fifth component
of complement by hydrogen peroxide // J. Pathol - 1984 - Vol. 117 - P. 201-206.
910. Shingu М., Nonaka S., Nishimukai H. et al. Activation of complement in normal serum by hydro¬
gen peroxide and hydrogen peroxide-related oxygen radicals produced by activated neutrophils //
Clin. Experim. Immunol - 1992.- Vol. 90 - P. 72-78.
911. Shingu М., Yoshioka K., Nobunaga М., Yoshida K. Human vascular smooth muscle cells and en¬
dothelial cells lack catalase activity and are susceptible to hydrogen peroxide // Inflammation-
1985.-Vol. 12.-P. 215-222.
183
912. Shiva S., Crawford J.H., Ramachandran A. et al. Mechanisms of the interaction of nitroxyl with
mitochondria // Biochemical Journal - 2004 - Vol. 379- P. 359-366.
913. Shrivastava A., Sodhi A., Kumar R. Activation of murine macrophages by tumor cells // Int. J.
Immunopathol. Pharmacol - 1995 - Vol. 8 - P. 45-56.
у 914. Shult P.A., Graziano F.M., Wallow I.H., Busse W.W. Comparison of superoxide generation and
luminol dependent chemiluminescence with eosinophils and neutrophils from normal individuals //
J. Lab. Clin. Med.- 1985.- Vol. 106.- P. 638-645.
915. Shulte-Frohlinde D., VonSonntag C. Radiolysis of DNA and model systems in the presence of
oxygen // Oxidative Stress - L.: Acad. Press, 1985.- P. 11-40.
916. Simon E. Nitric oxide as a peripheral and central mediator in temperature regulation // Amino Ac¬
ids.- 1998.- Vol. 14.- P. 87-93.
917. Simon H.-U. Neutrophil apoptosis pathways and their modifications in inflammation // Immunol.
Rev.- 2003.-Vol. 193.-P. 101-110.
918. Simon R.H., Scoggin C.H., Patterson D. Hydrogen peroxide causes the fatal injury to human fibro¬
blasts exposed to oxygen radicals // J. Biol. Chem - 1981- Vol. 256 - P. 7181-7186.
919. Sinha B.K., Mimnough E.G. Free radicals and anticancer drug resistance oxygen free radicals in
the mechanisms of drug cytotoxicity and resistance by certain tumours // Free Radic. Biol. Med-
1990.- Vol. 8.- P. 567-581.
X/t 920. Sjoodin B., Westing Y.H., Apple F.S. Biochemical mechanisms for oxygen free radical formation
during exercise // Sports Med - 1990 - Vol. 10 - P. 236-254.
921. Sjostrand T. Endogenous production of carbon monoxide in man under normal and pathophysi¬
ological conditions // Scand. J. Clin. Lab. Invest - 1949.- Vol. 1- P. 201-214.
922. Skulachev V.P. How proapoptotic proteins can escape from mitochondria? // Free Radic. Biol.
Med.- 2000.- Vol. 29.- P. 1056-1059.
923. Skulachev V.P. Mitochondria, reactive oxygen species and longevity: some lessons from the Barja
group // Aging Cell.- 2004.- Vol. 3.- P. 17-19.
V 924. Slawinska D., Slawinski J. A blue chemiluminescence in the reaction of umbelliferone with hy¬
pochlorite // J. Biolum. Chemilum - 1995- Vol. 10 - P. 205-211.
925. Slupphaug G., Kavli B., Krokan H.E. The interacting pathways for prevention and repair of oxida¬
tive DNA damage // Mutat. Res - 2003- Vol. 531- P. 231-251.
926. Smiley P.L., Stremler K.E., Prescott S.M. et al. Oxidatively fragmented phosphatidylcholines acti¬
vate human neutrophils through the receptor for platelet-activating factor // J. Biol. Chem - 1991-
Vol. 266.-P. 11104-11110.
927. Sneddon J.M., Vane J.R. Endothelium-derived relaxing factor reduces platelet adhesion to bovine
endothelial cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1988.- Vol. 85.- P. 2800-2804.
928. Snyder S.H. Nitric oxide: 1st in a new class of neurotransmitters // Science - 1992 - Vol. 257 - P.
494-496.
V- 929. Sohal R.S. Ageing, cytochrome oxidase activity, and hydrogen peroxide release by mitochondria //
Free Radic. Biol. Med.- 1993.- Vol. 14.- P. 583-588.
930. Sohal R.S. Hydrogen peroxide production by mitochondria may be a biomarker of aging // Mech.
Ageing and Develop. - 1991- Vol. 60 - P. 189-198.
^ 931. Sohal R.S., Svensson I., Brunk U.T. Hydrogen peroxide production by liver mitochondria in differ¬
ent species // Mech. Ageing Develop. - 1990.- Vol. 53.- P. 209-215.
932. Song R., Mahidhara R.S., Zhou Z. et al. Carbon monoxide inhibits T lymphocyte proliferation via
caspase-dependent pathway // J. Immunol.- 2004 - Vol. 172 - P. 1220-1226.
933. Song Y, Cardounel AJ, Zweier JL, Xia Y. Inhibition of superoxide generation from neuronal nitric
oxide synthase by heat shock protein 90: implications in NOS regulation // Biochemistry - 2002.-
41.-P. 10616-10622.
^ 934. Spector T. Oxypurinol as an inhibitor of xanthine oxidase-catalysed production of superoxide radi¬
cal // Biochem. Pharmacol.- 1988.- Vol. 37.- P. 349-352.
935. Spitz D.R., Dewey W.C., Li G.C. Hydrogen peroxide or heat shock induces resistance to hy¬
drogen peroxide in Chinese hamster fibroblasts // J. Cell. Physiol.- 1987.- Vol. 131.- P. 364-
373.
184
936. Stachura J., Konturek J.W., Karczewska A. et al. Helicobacter pylori from duodenal ulcer patients
expresses inducible nitric oxide synthase immunoreactivity in vivo and in vitro // J. Physiol. Phar¬
macol.- 1996.-Vol. 47.-P. 131-135.
937. Stadler J., Harbrecht B.G., Disilvio M. et al. Endogenous nitric oxide inhibits the synthesis of
cyclooxygenase products and interleukin-6 by rat Kupffer cells // J. Leukocyte Biol - 1993- Vol.
53.-P. 165-172.
938. Stadtman E.R. Cyclic oxidation and reduction of methionine residues of proteins in antioxidant
defense and cellular regulation // Arch. Biochem. Biophys.- 2004 - Vol. 423 - P. 2-5.
^/939. Stamler J.S., Jaraki O., Osborne J. et al. Nitric oxide circulates in mammalian plasma primarily as
an S-nitroso adduct of serum albumin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1992 - Vol. 89 - P. 7674-
7677.
940. Stamler J.S., Jia L., Eu J.P. et al. Blood flow regulation by S-nitrosohemoglobin in the physiologi¬
cal oxygen gradient // Science - 1997 - Vol. 276 - P. 2034-2037.
941. Stangel М., Zettl U.K., Mix E. et al. H202 and nitric oxide-mediated oxidative stress induce apop¬
tosis in rat skeletal muscle myoblasts // J. Neuropathol. Exp. Neurol - 1996 - Vol. 55 - P. 36-43.
942. Stark K., Seubert P., Lynch G., Baudry M. Proteolytic conversion of xanthine dehydrogenase to
xanthine oxidase: evidence against a role for calcium-activated protease (calpain) // Biochem. Bio¬
phys. Res. Commun - 1989 - Vol. 165- P. 858-864.
943. Steinbeck M.J., Khan A.U., Kamovsky M.J. Intracellular singlet oxygen generation by phagocy-
tosing neutrophils in response to particles coated with a chemical trap // J. Biol. Chem- 1992-
Vol. 267.-P. 13425-13433.
944. Steinbrecher U.P., Zang H.F., Lougheed M. Role of oxidatively modified LDL in atherosclerosis //
Free Radic. Biol. Med.- 1990.- Vol. 9.-P. 155-168.
945. Stelmaszynska Т., Kukovetz E., Egger G., Schaur R.J. Possible involvement of myeloperoxidase in
lipid peroxidation // Int. J. Biochem - 1992.- Vol. 24 - P. 121-128.
946. Stevens C.F. Quantal release of neurotransmitter and long-term potentiation // Cell - 1993 - VoL
72, Suppl.- P. 55-63.
947. Stevens C.R., Millar T.M., Clinch J.G. et al. Antibacterial properties of xanthine oxidase in human
milk // Lancet.- 2000.- Vol. 356.- P. 829-830.
948. Stevenson Т.Н., Gutierrez A.F., Alderton W.K. et al. Kinetics of CO binding to the haem domain
of murine inducible nitric oxide synthase: differential effects of haem domain ligands // Biochem.
J.- 2001.- Vol. 358.- P. 201-208.
949. Stief T.W., Fareed J. The antithrombotic factor singlet oxygen/light (^CVhv) // Clin. Appl. Thromb.
Hemost.- 2000.- Vol. 6.- P. 22-30.
950. Stone J.R., Marietta M.A. The ferrous iron heme of soluble guanylate cyclase: formation of hex-
acoordinate complexes with carbon monoxide and nitrosomethane // Biochemistry- 1995.- Vol.
34.-P. 16397-16403.
951. St-Pierre J., Buckingham J.A., Roebuck S.J., Brand M.D. Topology of superoxide production from
different sites in the mitochondrial electron transport chain // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277- P.
44784-44790.
952. Stuehr D.J., Marietta M.A. Mammalian nitrate biosynthesis: Mouse macrophages produce nitrite
and nitrate in response to Escherichia coli lipopolysaccharide // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1985.- Vol. 82.- P. 7738-7742.
953. Suarezpinzon W.L., Strynadka K., Schulz R., Rabinovitch A. Mechanisms of cytokine-induced
destruction of rat insulinoma cells: The role of nitric oxide // Endocrinology - 1994 - Vol. 134 - P.
1006-1010.
954. Suematsu М., Schmid-Schonbein G.W., Chavez-Chavez R.H. et al. In vivo visualization of oxida¬
tive changes in microvessels during neutrophil activation // Am. J. Physiol.- 1993.- Vol. 264 - P.
H881-H891.
955. Suh J.H., Heath S.H., Hagen T.M. Two subpopulations of mitochondria in the aging rat heart display
heterogenous levels of oxidative stress // // Free Radic. Biol. Med - 2003 - Vol. 35 - P. 1064-1072.
956. Suh Y., Arnold R.S., Lassegue B. et al. Cell transformation by the superoxide generating oxidase
moxl // Nature.- 1999.- Vol. 401.- P. 79-82.
185
957. Summersgill J.T., Powell L.A., Buster B.L. et al. Killing of Legionella pneumophila by nitric oxide
in gamma-interferon-activated macrophages // J. Leukocyte Biol - 1992 - Vol. 52 - P. 625-629.
958. Sundqvist T. Bovine aortic endothelial cells release hydrogen peroxide // J. Cell. Physiol - 1991-
Vol. 148.-P. 152-156.
959. Suzuki E., Kawai E., Kodama Y. et al. Quantitative analysis of superoxide anion generation in
living cells by using chemiluminescence video microscopy // Biochim. Biophys. Acta- 1994-
Vol. 1201.-P. 328-332.
960. Suzuki М., Inauen W., Kvietys P.R. et al. Superoxide mediates reperfusion-induced leukocyte-
endothelial cell interactions // Am. J. Physiol.- 1989.- Vol. 257.- P. H1740-H1745.
V 961. Suzuki N., Itagaki Т., Goto A. et al. Studies on the chemiluminescent detection of active oxygen
species: 9-acridone-2-sulfonic acid, a specific probe for superoxide // Agric. Biol. Chem - 1991-
Vol. 55,-P. 1561-1564.
V 962. Suzuki N., Ogawa K., Yoda B. et al. Chemiluminescent detection of active oxygen species, singlet
molecular oxygen and superoxide, using Cypridina luciferin analogues // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish-
1991.- Vol. 57.-P. 1711-1765.
963. Suzuki Y.J., Ford G.D. Inhibition of Ca2+-ATPase of vascular smooth muscle sarcoplasmic reticu¬
lum by reactive oxygen intermediates // Am. J. Physiol - 1991- Vol. 261- P. H568-H574.
964. Symons A.M., King L.J. Inflammation, reactive oxygen species and cytochrome P450 // Inflammo-
pharmacology - 2003.- Vol. 11.- P. 75-86.
965. Szabo C., Day B.J., Salzman A.L. Evaluation of the relative contribution of nitric oxide and per¬
oxynitrite to the suppression of mitochondrial respiration in immunostimulated macrophages using
a manganese mesoporphyrin superoxide dismutase mimetic and peroxynitrite scavenger // FEBS
Lett.- 1996.- Vol. 381.- P. 82-86.
966. Szabo C., Zingarelli B., O’Connor М., Salzman A.L. DNA strand breakage, activation of
poly(ADP-ribose) synthetase, and cellular energy depletion are involved in the cytotoxicity in
macrophages and smooth muscle cells exposed to peroxynitrite // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1996.-Vol. 93.-P. 1753-1758.
967. Szweda L.I., Uchida K., Tsai L., Stadtman E.R. Inactivation of glucose-6-phosphate dehydrogenase
by 4-hydroxy-2-nonenal: Selective modification of an active-site lysine // J. Biol. Chem.- 1993-
Vol. 268.- P. 3342-3347.
У968. Takahama U. Hydrogen peroxide-dependent generation of singlet molecular oxygen by human
saliva: Its detection by chemiluminescence from a Cypridina luciferin analog // Photochem. Photo¬
biol.- 1993.- Vol. 57.- P. 376-379.
969. Takeya R., Ueno N., Kami K. et al. Novel human homologues of p47phox and p67phox participate in
activation of superoxide-producing NADPH oxidases // J. Biol. Chem- 2003.- Vol. 278 - P.
25234-25246.
970. Tan S., Gelman S., Wheat J.K., Parks D.A. Circulating xanthine oxidase in human ischemia reper¬
fusion // South Med J.- 1995.- Vol. 88.- P. 479-482.
971. Tanaka K., Honda М., Takabatake T. Redox regulation of МАРК pathways and cardiac hypertro¬
phy in adult rat cardiac myocyte // J. Am. Coll. Cardiol - 2001 - Vol. 37 - P. 676-685.
^ 972. Tanaka K., Kobayashi F., Isogai Y., Iisuka T. Electrochemical determination of superoxide anions
generated from a single neutrophil // Bioelectrochem. Bioenerg - 1991- Vol. 26 - P. 413-421.
^973. Tarpey M.M., Fridovich I. Methods of detection of vascular reactive species: Nitric oxide, superox¬
ide, hydrogen peroxide, and peroxynitrite // Circ. Res - 2001.- Vol. 89 - P. 224-236.
974. Tatoyan A., Giulivi C. Purification and characterization of a nitric-oxide synthase from rat liver
mitochondria // J. Biol. Chem.- 1998.- Vol. 273.- P. 11044-11048.
975. Tatsumi Т., Fliss H. Hypochlorous acid and chloramines increase endothelial permeability: possible
involvement of cellular zinc // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol - 1994 - Vol. 36 - P. H1597-H1607.
976. Tatsuzawa H., Maruyama Т., Hori K. et al. Singlet oxygen (!Ag 02) as the principal oxidant in
myeloperoxidase-mediated bacterial killing in neutrophil phagosome // Biochem. Biophys. Res.
Commun.- 1999.- Vol. 262.- P. 647-650.
977. Tatsuzawa H., Maruyama Т., Misawa N. et al. Inactivation of bacterial respiratory chain enzymes
by singlet oxygen // FEBS Lett.- 1998.- Vol. 439.- P. 329-333.
186
978. Taylor B.S., Geller D.A. Molecular regulation of the human inducible nitric oxide synthase (iNOS)
gene // Shock.- 2000.- Vol. 13.- P. 413-424.
Teixeira M.M., Cunha F.Q., Noronha-Dutra A., Hothersall J. Production of singlet oxygen by eosi¬
nophils activated in vitro by C5a and leukotriene B4// FEBS Lett - 1999- Vol. 453 - P. 265-268.
980. Terada L.S., Piermattei D., Shibao G.N. et al. Hypoxia regulates xanthine dehydrogenase activity at
pre- and post-translational levels // Arch. Biochem. Biophys - 1997- Vol. 348 - P. 163-168.
v 981. Teranishi K., Shimomura O. Coelenterazine analogs as chemiluminescent probe for superoxide
anion // Anal. Biochem - 1997 - Vol. 249 - P. 37-43.
982. Tesfamariam B. Free radicals in diabetic endothelial cell dysfunction // Free Radic. Biol. Med-
1994.-Vol. 16.-P. 383-391.
983. Test S.T., Weiss S.J. Quantitative and temporal characterization of the extracellular H202 pool
generated by human neutrophils // J. Biol. Chem - 1984 - Vol. 259 - P. 399-405.
^*984. Thom S.R., Elbuken M.E. Oxygen-dependent antagonism of lipid peroxidation // Free Radic. Biol.
Med.- 1991.- Vol. 10.- P. 413-426.
985. Thomas D.D., Liu X., Kantrow S.P., Lancaster J.R. The biological lifetime of nitric oxide: Implica¬
tions for the perivascular dynamics of NO and 02 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2001- Vol. 98-
P. 355-360.
986. Thomson L., Trujillo М., Telleri R., Radi R. Kinetics of cytochrome c2+ oxidation by peroxynitrite:
Implications for superoxide measurements in nitric oxide-producing biological systems // Arch.
Biochem. Biophys - 1995- Vol. 319.-P. 491-497.
987. Thomalley P.J., Bannister J.V. The spin trapping of superoxide radicals // Handbook of Methods
for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 133-136.
988. Tipton C.L., Leung P.C., Johnson J.S. at al. Cholesterol hydroperoxides inhibit calmodulin and
suppress atherogenesis in rabbits // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1987- Vol. 146 - P. 1166—
1172.
989. Tipton C.L., Shih М., Magat W.J. Isolation and characterization of calmodulin-inactivating choles¬
terol hydroperoxides // J. Lipid Res - 1991.- Vol. 32 - P. 1403-1408.
990. Togashi H., Sakuma I., Yoshioka M. et al. A central nervous system action of nitric oxide in blood
pressure regulation // J. Pharmacol. Exp. Ther- 1992 - Vol. 262 - P. 343-347.
991. Topp H., Vangala М., Kritzler K., Schoch G. Assessment of lipid peroxidation in rats of different
body weight by determining expired ethane // Biol. Chem./Hoppe-Seyler- 1995.- Vol. 376 - P.
691-694.
992. Torrielli M.V., Dianzani M.U. Free radicals in inflammatory disease // Free Radicals in Molecular
Biology, Aging, and Disease.- N.Y.: Raven Press, 1984 - P. 355-379.
993. Tracey W.R., Nakane М., Pollock J.S., Forstermann U. Nitric oxide synthases in neuronal cells,
macrophages and endothelium are NADPH diaphorases, but represent only a fraction of total cellu¬
lar NADPH diaphorase activity // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1993 - Vol. 195- P. 1035—
1040.
994. Troy C.M., Derossi D., Prochiantz A. et al. Downregulation of Cu/Zn superoxide dismutase leads
to cell death via the nitric oxide-peroxynitrite pathway // J. Neurosci - 1996 - Vol. 16 - P. 253-
261.
995. Tsuura Y., Ishida H., Hayashi S. et al. Nitric oxide opens ATP-sensitive K+ channels through sup¬
pression of phosphofructokinase activity and inhibits glucose-induced insulin release in pancreatic
beta cells // J. Gen. Physiol.- 1994,- Vol. 104.- P. 1079-1098.
996. Turrens J.F. Low level chemiluminescence: A non invasive assay for determining lipid peroxida¬
tion // Oxy-radicals in Molecular Biology and Pathology - N.Y.: Liss, 1988 - P. 473-480.
997. Turrens J.F. Mitochondrial formation of reactive oxygen species // J. Physiol - 2003 - Vol. 552, Pt.
2.- P. 335-344.
998. Turrens J.F., Freeman B.A., Crapo J.D. Enhancement of О ~2 and H202 production by lung mito¬
chondria and microsomes during hyperoxia // Oxy Radicals and Their Scavenger Systems - Vol.
2.- N.Y.: Elsevier, 1983.- P. 365-370.
999. Uchida K. 4-Hydroxy-2-nonenal: a product and mediator of oxidative stress // Prog. Lipid Res-
2003.- Vol. 42.-P. 318-343.
187
1000. Ueno N., Takeya R., Miyano K. et al. The NADPH oxidase Nox3 constitutively produces superox¬
ide in a p22phox-dependent manner: Its regulation by oxidase organizers and activators // J. Biol.
Chem.- 2005.- Vol. 280.- P. 23328-23339.
1001. Uhlinger D.J., Taylor K.L., Lambeth J.D. p61-phox enhances the binding of pAl-phox to the
human neutrophil respiratory burst oxidase complex 11 J. Biol. Chem- 1994 - Vol. 269.- P.
22095-22098.
Xj'XOOl. Umezawa N., Tanaka K., Urano Y. et al. Novel fluorescent probes for singlet oxygen // Angew.
Chem. Int. (Ed. Engl.).- 1999.- Vol. 38.- P. 2899-2901.
1003. Ushio-Fukai М., Tang Y., Fukai T. et al. Novel role of gp91phox-containing NAD(P)H oxidase in
vascular endothelial growth factor-induced signaling and angiogenesis // Circ. Res - 2002 - Vol.
91.-P. 1160-1167.
1004. Ushio-Fukai М., Zafari A.M., Fukui T. et al. p22phox is a critical component of the superoxide-
generating NADH/NADPH oxidase system and regulates angiotensin II induced hypertrophy in
vascular smooth muscle cells // J. Biol. Chem - 1996 - Vol. 271- P. 23317-2332L
1005. Utz J., Ullrich V. Carbon monoxide relaxes ileal smooth muscle through activation of guanylate
cyclase//Biochem. Pharmacol- 1991-Vol. 41-P. 1195-1201.
1006. Uyesaka N., Hasegawa S., Ishioka N. et al. Effects of superoxide anions on red cell deformability
and membrane proteins // Biorheology- 1992 - Vol. 29 - P. 217-229.
1007. Valdez L.B., Alvarez S., Amaiz S.L. et al. Reactions of peroxynitrite in the mitochondrial matrix //
Free Radic. Biol. Med.- 2000.- Vol. 29.- P. 349-356.
1008. Valdez L.B., Zaobomyj Т., Alvarez S. et al. Heart mitochondrial nitric oxide synthase. Effects of
hypoxia and aging // Mol. Aspects Med - 2004 - Vol. 25- P. 49-59.
1009. Valenzuela A. The biological significance of malondialdehyde determination in the assessment of
tissue oxidative stress // Life Sci.- 1991- Vol. 48 - P. 301-309.
1010. Vallance P., Patton S., Bhagat K. et al. Direct measurement of nitric oxide in human beings // Lan-
V cet.- 1995.- Vol. 346.- P. 153-154.
1011. Vanasbeck B.S. Involvement of oxygen radicals and blood cells in the pathogenesis of ARDS by
endotoxin and hyperoxia // Appl. Cardiopulm. Pathophysiol - 1991.- Vol. 4.- P. 127-138.
1012. Van den Berg J.J.M. Effects of oxidants and antioxidants evaluated using parinaric acid as a sensi¬
tive probe for oxidative stress // Redox Rep. - 1994 - Vol. 1- P. 11-21.
1013. Van den Berg J.J.M., Kuypers F.A., Lubin B.H. et al. Direct and continuous measurement of hy¬
droperoxide-induced oxidative stress on the membrane of intact erythrocytes // Free Radic. Biol.
Med.- 1991.- Vol. 11.- P. 255-261.
1014. Van den Munckhof R.J.M., Vreeling-Sindelarova H., Schellens J.P.M. et al. Ultarstructural local¬
ization of xanthine oxidase activity in the digestive tract of the rat // Histochem. J.- 1995- Vol.
27.-P. 897-905.
1015. Vanderkooi J.M., Erecinska М., Silver I.A. Oxygen in mammalian tissue: methods of measurement
and affinities of various reactions // Am. J. Physiol - 1991- Vol. 260 - P. Cl 131-C1150.
1016. Vandewalle P.L., Petersen N.O. Oxidation of reduced cytochrome с by hydrogen peroxide. Impli¬
cations for superoxide assays // FEBS Lett.- 1987- Vol. 210 - P. 195-198.
1017. Varga S.I., Novak Z., Pataki L. et al. The influence of antioxidants on the oxidative stress of red
blood cells // Clin. Chim. Acta.- 1992.- Vol. 205.- P. 241-244.
1018. Varma S.D., Devamanoharan P.S. Excretion of hydrogen peroxide in human urine // Free Radic.
Res. Commun - 1990.- Vol. 8 - P. 73-78.
1019. Verma A., Hirsch D.J., Glatt C.E. et al. Carbon monoxide: A putative neural messenger// Science.-
1993.- Vol. 259.- P. 381-384.
1020. Vickers S., Schiller H.J., Hildreth J.E., Bulkley G.B. Immunoaffinity localization of the enzyme
xanthine oxidase on the outside surface of the endothelial cell plasma membrane // Surgery.-
1998.-Vol. 124.-P. 551-560.
1021. Vignais P.V. The superoxide-generating NADPH oxidase: structural aspects and activation mecha¬
nisms // Cell. Mol. Life Sci.- 2002.- Vol. 59.- P. 1428-1459.
\J 1022. Vilim V., Wilhelm J. What do we measure by a luminol-dependent chemiluminescence of phago¬
cytes? // Free Radic. Biol. Med - 1989 - Vol. 6.- P. 623-629.
188
1023. Villarete L.H., Remick D.G. Nitric oxide regulation of IL-8 expression in human endothelial cells //
Biochem. Biophys. Res. Commun - 1995 - Vol. 211.- P. 671-676.
1024. Villeneuve J.P., Pichette V. Cytochrome P450 and liver diseases // Curr. Drug Metab- 2004.- Vol.
5.- P. 273-282.
1025. Vina J., Sastre J., Pallardo F., Borras C. Mitochondrial theory of aging: importance to explain why
females live longer than males // Antioxid. Redox Signal - 2003 - Vol. 5.- P. 549-556.
1026. Virag L., Scott G.S., Antal-Szalmas P. et al. Requirement of intracellular calcium mobilization for
peroxynitrite-induced poly(ADP-ribose) synthetase activation and cytotoxicity // Mol. Pharmacol.-
1999.- Vol. 56.-P. 824-833.
1027. Vissers M.C.M., Winterboum C.C. Oxidative damage fibronectin. 2. The effect of H202 and hy¬
droxyl radical // Arch. Biochem. Biophys - 1991.- Vol. 285 - P. 357-365.
1028. Vogt W., Hesse D. Oxidants generated by the myeloperoxidase halide system activate the fifth
component of human complement, C5 // Immunobiology - 1994 - Vol. 192 - P. 1-9.
1029. Vogt W., Von Zabem I., Hesse D. et al. Generation of activated form of human C5 (C5b-like C5)
by oxygen radicals // Immunol. Lett - 1987 - Vol. 14 - P. 209-215.
1030. Volk Т., Ioannidis I., Hensel M. et al. Endothelial damage induced by nitric oxide: synergism with
reactive oxygen species // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1995 - Vol. 213 - P. 196-203.
1031. Vorbach C., Scriven A., Capecchi M. The housekeeping gene xanthine oxidoreductase is necessary
for milk fat dropling enveloping and secretion: gene sharing in the lactating mammary gland //
Genes Dev.- 2002.- Vol. 16.- P. 3223-3235.
1032. Wallerath Т., Gath I., Aulitzky W.E. et al. Identification of the NO synthase isoforms expressed in
human neutrophil granulocytes, megakaryocytes and platelets // Thromb. Haemost- 1997 - Vol.
77.-P. 163-167.
1033. Walter R., Schaffner A., Schoedon G. Differential regulation of constitutive and inducible nitric
oxide production by inflammatory stimuli in murine endothelial cells // Biochem. Biophys. Res.
Commun.- 1994.- Vol. 202.- P. 450-455.
1034. Wan C.P., Myung E., Lau B.H.S. An automated micro-fluorimetric assay for monitoring oxidative
burst activity of phagocytes // J. Immunol. Methods - 1993 - Vol. 159 - P. 131-138.
1035. Wang P.G., Xian М., Tang X. et al. Nitric oxide donors: chemical activities and biological applica¬
tions // Chem. Rev.- 2002.- Vol. 102.- P. 1091-1134.
V7 1036. Wang W., Inoue N., Nakayama T. et al. An assay method for nitric oxide synthase in crude samples
by determining product NADP+ // Anal. Biochem - 1995 - Vol. 227- P. 274-280.
1037. Wang W.W., Jenkinson C.P., Griscavage J.M. et al. Co-induction of arginase and nitric oxide syn¬
thase in murine macrophages activated by lipopolysaccharide // Biochem. Biophys. Res. Com¬
mun.- 1995.-Vol. 210.-P. 1009-1016.
1038. Warburg O. Uber Eisen, den sauerstoffiibertragenden Bestandteil des Atmungsferments // Bio¬
chem. Z.- 1924.- Bd.152 - S.479-494.
1039. Ward J.F., Blakely W.F., Moberly J.B. A comparison of the enzymatic repair kinetics of ionizing
radiation and of hydrogen peroxide induced DNA strand breaks in V79 cells // Radiat. Res - 1983 -
Vol. 94.- P. 629-630.
1040. Weinberg J.B. Nitric oxide production and nitric oxide synthase type 2 expression by human
mononuclear phagocytes: a review // Mol. Med.- 1998 - Vol. 4 - P. 557-591.
1041. Weinberg J.B., Misukonis M.A., Shami P.J. Human mononuclear phagocyte inducible nitric oxide
synthase (iNOS): Analysis of iNOS mRNA, iNOS protein, biopterin, and nitric oxide production
by blood monocytes and peritoneal macrophages // Blood - 1995- Vol. 86 - P. 1184-1195.
V Ю42. Weisfeldt M.L., Zweier J.L., Flaherty J.T. Oxygen-derived free radicals and myocardial ischemic
injury // Heart Dis.- 1988.- N 3.- P. 60-72.
1043. Weiss S.J. The interplay of oxidants and proteinases in neutrophil-mediated tissue damage // J.
Cell. Biochem - 1991- Suppl. 5c - P. 210.
1044. Weiss S.J. The role of superoxide in the destruction of erythrocyte targets by human neutrophils //
J. Biol. Chem.- 1980.- Vol. 255.- P. 9912-9917.
1045. Weiss S.J. Tissue destruction by neutrophils // New Engl. J. Med - 1989 - Vol. 320- P. 365-
376.
189
1046. Weitzman S.A., Gordon L.I. Inflammation and cancer: Role of phagocyte-generated oxidants in
carcinogenesis 11 Blood - 1990 - Vol. 76 - P. 655-663.
1047. Wendel A. Enzymes acting against reactive oxygen // Enzymes: Tools and Targets - Basel: Karger,
1988.-P. 161-167.
1048. Wengenack N.L., Jensen M.P., Rusnak F., Stem M.K. Mycobacterium tuberculosis KatG is a per-
oxynitritase // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1999 - Vol. 256 - P. 485-487.
V1049. Wentworth A.D., Jones L.H., Wentworth P. et al. Antibodies have the intrinsic capacity to destroy
antigens // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2000 - Vol. 97- P. 10930-10935.
1050. Wentworth P., Jones L.H., Wentworth A.D. et al. Antibody catalysis of the oxidation of water //
Science.- 2001.- Vol. 293.- P. 1806-1811.
1051. Wentworth P., McDunn J.E., Wentworth A.D. et al. Evidence for antibody-catalyzed ozone for¬
mation in bacterial killing and inflammation // Science - 2002 - Vol. 298 - P. 2195-2199.
1052. Wentworth P., Nieva J., Takeuchi C. et al. Evidence for ozone formation in human atherosclerotic
arteries // Science - 2003- Vol. 302 - P. 1053-1056.
1053. Wemer E. GTPases and reactive oxygen species: switches for killing and signaling // J. Cell. Sci-
2004.-Vol. 117.-P. 143-153.
1054. Westenberger U., Thanner S., Ruf H.H. et al. Formation of free radicals and nitric oxide derivative
of hemoglobin in rats during shock syndrome // Free Radic. Res. Commun - 1990 - Vol. 11.— P.
167-178.
1055. Wheeler M.A., Smith S.D., Garcia-Cardena G. et al. Bacterial infection induces nitric oxide syn¬
thase in human neutrophils // J. Clin. Invest - 1997 - Vol. 99 - P. 110-116.
1056. White R.E. The involvement of free radicals in the mechanisms of monooxygenases // Pharmacol.
Ther.- 1991.-Vol. 49.- P. 21-42.
1057. Whiteacre C.A., Cathcart M.K. Oxygen free radical generation and regulation of proliferative activ¬
ity of human mononuclear cells responding to different mitogens // Cell. Immunol - 1992 - Vol.
144.- P. 287-295.
1058. Wiederholt М., Sturm A., Lepplewienhues A. Relaxation of trabecular meshwork and ciliary mus¬
cle by release of nitric oxide // Invest. Ophthalmol. Visual Sci - 1994 - Vol. 35 - P. 2515-2520.
1059. Wiedermann C.J., Sitte B., Zilian U. et al. Inhibition of superoxide anion release from circulating
neutrophils by L-arginine in man // Clin. Invest - 1993 - Vol. 71- P. 985-989.
1060. Wientjes F.B., Reeves E.P., Soskic V. et al. The NADPH oxidase components p47phox and p40phox
bind to moesin through their PX domain // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2001- Vol. 289 -
P. 382-388.
1061. Williams M.D., Chance B. Spontaneous chemiluminescence of human breath. Spectrum, lifetime,
temporal distribution, and correlation with peroxide // J. Biol. Chem - 1983 - Vol. 258 - P. 3628-
3632.
1062. Willis D., Moore A.R., Frederick R., Willoughby D.A. Heme oxygenase: a novel target for the
modulation of the inflammatory response // Nature Med - 1996 - Vol. 2 - P. 87-90.
1063. Willson R.L. Organic peroxy free radicals as ultimate agents in oxygen toxicity // Oxidative
Stress - L.: Acad. Press, 1985 - P. 41-72.
1064. Wilson J., Winter М., Shasby D.M. Oxidants, ATP depletion, and endothelial permeability to mac¬
romolecules // Blood.- 1990.- Vol. 76.- 2578-2582.
1065. Wink D.A., Osawa Y., Darbyshire J.F. et al. Inhibition of cytochromes-P450 by nitric oxide and a
nitric oxide-releasing agent // Arch. Biochem. Biophys - 1993 - Vol. 300 - P. 115-123.
1066. Winkelstein J.A., Marino M.C., Johnston R.B. et al. Chronic granulomatous disease: report on a
national registry of 368 patients // Medicine - 2000 - Vol. 79 - P. 155-169.
1067. Winn J.S., Guille J., Gebicki J.M., Day R.O. Hydrogen peroxide modulation of the respiratory burst
of human neutrophils // Biochem. Pharmacol - 1991- Vol. 41- P. 31-36.
1068. Winterbourn C.C. Free radical reactions of the blood // Chem. N. Z - 1989.- Vol. 53.- P.
10-11.
r-т 1069. Winterboum C.C. The ability of scavengers to distinguish OH* production in the iron-catalyzed
V Haber-Weiss reaction: Comparison of four assays for OH* // Free Radic. Biol. Med - 1987- Vol.
3.- P. 33-39.
190
1070. Winterboum C.C., Monteiro H.P., Galilee C.F. Ferritin-dependent lipid peroxidation by stimulated
neutrophils: Inhibition by myeloperoxidase-derived hypochlorous acid but not by endogenous lac-
toferrin // Biochim. Biophys. Acta - 1990 - Vol. 1055 - P. 179-185.
1071. Winyard P.G., Lunec J., Brailsford S.B., Blake D.R. Action of free radical generating systems upon
the biological and immunological properties of ceruloplasmin // Int. J. Biochem.- 1984 - Vol. 16-
P. 1273-1278.
1072. Winyard P.G., Perrett D., Blake D.R. et al. Measurement of DNA oxidation products // Analyt.
Proc.- 1990.- Vol. 27.- P. 224-227.
1073. Witz G., Lawrie N.J., Amoruso M.A., Coldstein B.D. Inhibition by reactive aldehydes of superox¬
ide anion radical production in stimulated human neutrophils // Chem. Biol. Int.- 1985 - Vol. 53-
P. 13-23.
1074. Wolff S.P., Dean R.T. Fragmentation of proteins by free radicals and its effect on their susceptibil¬
ity to enzymic hydrolysis // Biochem.J - 1986.- Vol. 234 - P. 399-403.
1075. Wright A., Bubb W.A., Hawkins C.L., Davies M.J. Singlet oxygen-mediated protein oxidation:
evidence for the formation of reactive side chain peroxides on tyrosine residues // Phofochem.
Photobiol.- 2002.- Vol. 76.- P. 35-46.
1076. Wu S.M., Pizzo S.V. Mechanism of hypochlorite-mediated inactivation of proteinase inhibition by
alpha 2-macroglobulin // Biochemistry.- 1999 - Vol. 38 - P. 13983-13990.
1077. Wu W., Chen Y., Hazen S.L. Eosinophil peroxidase nitrates protein tyrosyl residues. Implications
for oxidative damage by nitrating intermediates in eosinophilic inflammatory disorders // J. Biol.
Chem.- 1999.- Vol. 274.- P. 25933-25944.
1078. Wunder C., Potter R.F. The heme oxygenase system: its role in liver inflammation // Curr. Drug
Targets Cardiovasc. Haematol. Disord - 2003- Vol. 3 - P. 199-208.
1079. Wymann M.P., Von Tschamer V., Deranleau D.A., Baggiolini M. Chemiluminescence detection of
H202 produced by human neutrophils during the respiratory burst // Anal. Biochem- 1987- Vol.
165.- P. 371-378.
1080. Xenos E.S., Stevens R.B., Gores P.F. et al. IL-1 beta-induced inhibition of beta-cell function is me¬
diated through nitric oxide // Transplant. Proc - 1993 - Vol. 25- P. 994.
1081. Xia Y., Tsai A.-L., Berka V., Zweier J.L. Superoxide generation from endothelial nitric-oxide syn¬
thase: A Ca2+/calmodulin-dependent and tetrahydrobiopterin regulatory process // J. Biol. Chem -
1998.- Vol. 273.- P. 25804-25808.
1082. Xiao L., Pimentel D.R., Wang J. et al. Role of reactive oxygen species and NAD(P)H oxidase in
a 1-adrenoceptor signaling in adult rat cardiac myocytes // Am. J. Physiol. Cell Physiol.- 2002-
Vol.282- P. C926-C934.
1083. Xie K.P., Huang S.Y., Dong Z.Y. et al. Direct correlation between expression of endogenous in¬
ducible nitric oxide synthase and regression of M5076 reticulum cell sarcoma hepatic metastases in
mice treated with liposomes containing lipopeptide CGP 31362 // Cancer Res - 1995 - Vol. 55 - P.
3123-3131.
1084. Xie Q.-W., Cho H.J., Calaycay J. et al. Cloning and characterization of inducible nitric oxide syn¬
thase from mouse macrophages // Science - 1992 - Vol. 256 - P. 225-228.
1085. Xu J.-X. Radical metabolism is partner to energy metabolism in mitochondria // Ann. N.Y. Acad.
Sci.- 2004.- Vol. 1011.- P. 57-60.
1086. Xu P., Zhu X.L., Huecksteadt T.P. et al. Assignment of human xanthine dehydrogenase gene to
chromosome 2p22 // Genomics - 1994 - Vol. 23 - P. 289-291.
^*1087. Yadav H.S., Jain V. A simple in vitro method to detect singlet oxygen and to compare photodynamic
activity using alkaline phosphatase // Indian J. Biochem. Biophys - 1994 - Vol. 31- P. 490-495.
1088. Yakes F.M., Vanhouten B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than
nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress // Proc. Natl. Acad. Sci. USA
1997.- Vol. 94.- P. 514-519.
^7 1089. Yamamoto S., Golanov E.V., Berger S.B., Reis D.J. Inhibition of nitric oxide synthesis increases
focal ischemic infarction in rat // J. Cereb. Blood Flow Metab - 1992 - Vol. 12 - P. 717-726.
V*1090. Yamashoji S., Ikeda Т., Yamashoji K. Chemiluminescent assay for determination of viable cell
density of yeast, mammalian, and plant cells // Anal. Biochem - 1989 - Vol. 181- P. 149-152.
191
1091. Yamomoto Т., Moriwaki Y., Takahashi S. et al. Determination of human plasma xanthine oxidase
activity by highperformance liquid chromatography // J. Chromatogr- 1996 - Vol. 681 - P. 395-
400.
1092. Yang K.D., Shaio M.-F. Hydroxyl radical as an early signal involved in phorbol ester-induced
monocyte differentiation of HL60 cells // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1994 - Vol. 200 - P.
1650-1657.
1093. Yasui H., Hayashi S., Sakurai H. Possible involvement of singlet oxygen species as multiple oxi¬
dants in P450 catalytic reactions // Drug Metab. Phaimacokinet.- 2005- Vol. 20 - P. 1-13.
1094. Yin K., Lai P.S., Rodriguez A. et al. Antithrombotic effects of peroxynitrite: inhibition and reversal
of aggregation in human platelets // Prostaglandins.- 1995- Vol. 50 - P. 169-178.
1095. Yu B.P. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species // Physiol. Rev - 1994-
Vol. 74.-P. 139-162.
1096. Zafiriou O.C., McFarland M. Determination of trace levels of nitric oxide in aqueous solution //
Anal. Chem.- 1980.- Vol. 52.- P. 1662-1667.
1097. Zakhary R., Gaine S.P., Dinerman J.L. et al. Heme oxygenase 2: endothelial and neuronal localiza¬
tion and role in endothelium-dependent relaxation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1996 - Vol. 93-
P. 795-798.
1098. Zamara E, Novo E., Marra F. et al. 4-Hydroxynonenal as a selective pro-fibrogenic stimulus for
activated human hepatic stellate cells // J. Hepatol.- 2004- Vol. 40.- P. 60-68.
1099. Zangar R.C., Davydov D.R., Verma S. Mechanisms that regulate production of reactive oxygen
species by cytochrome P450 // Toxicol. Appl. Pharmacol - 2004 - Vol. 199 - P. 316-331.
1100. Zeller J.M., Rothberg L., Landay A.L. Evaluation of human monocyte oxidative metabolism utiliz¬
ing a flow cytometric assay // Clin. Exp. Immunol - 1989 - Vol. 78 - P. 91-96.
1101. Zhang H., Schmeisser A., Garlichs C.D. et al. Angiotensin И-induced superoxide anion generation
in human vascular endothelial cells: role of membrane-bound NADH-/NADPH-oxidases // Cardio-
vasc. Res - 1999 - Vol. 44 - P. 215-222.
1102. Zhang X.O., Laubach V.E., Alley E.W. et al. Transcriptional basis for hyporesponsiveness of the
human inducible nitric oxide synthase gene to lipopolysaccharide/interferon у// J. Leukocyte Biol-
1996.- Vol. 59.-P. 575-585.
1103. Zhang Z., Naughton D.P., Carty E., Rampton D.S. Excess nitric oxide in ulcerative colitis may be
generated by nitric oxide synthase independent pathways // Gut - 1999- Vol. 44- P. 439.
1104. Zhang Z., Naughton D., Winyard P.G. et al. Generation of nitric oxide by a nitrite reductase activ¬
ity of xanthine oxidase: a potential pathway for nitric oxide formation in the absence of nitric oxide
synthase activity // Biochem. Biophys.. Res. Commun - 1998 - Vol. 249 - P. 767-772.
1105. Zhao B.L., Duan S.J., Xin W.J. Lymphocytes can produce respiratory burst and oxygen radicals as
polymorphonuclear leukocytes // Cell Biophys - 1991- Vol. 17 - P. 205-212.
1106. Zhao Y., Wang Z.B., Xu J.X. Effect of cytochrome с on the generation and elimination of О • and
H202 in mitochondria // J. Biol. Chem - 2003- Vol. 278 - P. 2356-2360.
1107. Zhu L., Gunn C., Beckman J.S. Bactericidal activity of peroxynitrite // Arch. Biochem. Biophys.-
1992.- Vol. 298.- P. 452-457.
1108. Zinetti М., Fantuzzi G., Delgano R. et al. Endogenous nitric oxide production by human monocytic
cells regulates LPS-induced TNF production // Eur Cytokine Netw.- 1995- Vol. 6 - P. 45-48.
1109. Zoschke D.C., Staite N.D. Suppression of human lymphocyte proliferation by activated neutrophils
or H202: surviving cells have an altered T helper/T suppressor ratio and an increased resistance to
secondary oxidant exposure // Clin. Immunol. Immunopathol- 1987- Vol. 42 - P. 160-170.
1110. Zulueta J.J., Yu F.-S., Hertig I.A. et al. Release of hydrogen peroxide in response to hypoxia-
reoxygenation: Role of an NAD(P)H oxidase-like enzyme in endothelial cell plasma membrane /V
Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.- 1995.- Vol. 12.- P. 41-49.
192
ГЛАВА 2
АНТИОКСИДАНТЫ И ИНГИБИТОРЫ
РАДИКАЛЬНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Различные виды китов необходимо под¬
вергнуть подробной, наглядной класси¬
фикации... Ничего законченного я не
обещаю, потому что всякое дело рук че¬
ловеческих, объявленное законченным,
тем самым уже является делом гиблым.
Г. Мелвилл. Моби Дик, или
Белый кит
Как показывается в предыдущей главе, образование АКМ (табл. 21), известных как
прооксиданты, наблюдается во многих метаболических процессах и является обязатель¬
ным атрибутом нормальной аэробной жизни. Функционирование и развитие клеток, и
организма в целом, в кислородсодержащем окружении не могло бы быть возможным без
Ферментативные антиоксиданты. Постоянное образование прооксидантов в живых орга¬
низмах уравновешено их дезактивацией антиоксидантами, поэтому для поддержания
гомеостаза необходима непрерывная регенерация антиоксидантной способности. Отсут¬
ствие или сбои этой непрерывности сопровождаются накоплением окислительных по¬
вреждений и приводят к возникновению окислительного стресса, который является со¬
ставным элементом целого ряда патологических процессов и заболеваний, таких как
воспаление, реперфузионное поражение тканей, бронхолёгочные заболевания, старение,
канцерогенез и др. [58, 1400].
Общепринятой номенклатуры антиоксидантов в настоящее время нет. Первоначаль¬
но понятие "антиоксидант", или "антипероксидант" [1, 84], ассоциировалось с вещест¬
вами, взаимодействующими с органическими радикалами и тем самым прерывающими
цепные процессы ПОЛ; классическим примером таких соединений служит витамин Е. В
дальнейшем появилось более широкое понятие "биоантиокислители", под которыми
понимают полифункциональные соединения, в зависимости от механизма действия под¬
разделяемые на антирадикальные ингибиторы, взаимодействующие с органическими
радикалами; антиокислители, разрушающие органические перекиси; ^елаторы - вещест¬
ва, связывающие катализаторы окисления (ионы металлов переменной валентности);
тушители - соединения, безызлучательно инактивирующие возбуждённые тригтлетные
состояния молекул, в частности ]02 [48]. Наиболее удачно, на наш взгляд, весь этот об¬
ширный класс веществ объединяет определение, данное Бэрри Холливеллом и Джоном
М. С. Гаттериджем [663]: "Антиоксидант - это любое вещество, которое, присутствуя в
низких по сравнению с окисляемым субстратом концентрациях, существенно задержи¬
вает или ингибирует его окисление".
По химической природе биоантиокислители представляют собой широкий класс со¬
единений: ферменты (СОД, каталаза ГПО), фенолы и полифенолы (токоферолы, эвге¬
нол, конидендрин, пирокатехин, производные галловой кислоты), флавоноиды (рутин,
кверцетин), стероидные гормоны (лецитин, кефалин) и многие другие соединения [21,
48, 104]. В зависимости от растворимости различают жирорастворимые (витамины Е, А,
К, стерины, убихинон) и водорастворимые (витамины С, В6, РР, серотонин, SH-
содержащие соединения) биоантиокислители [1], по молекулярной массе выделяют
существования защитных систем, основу которых составляют и не-
193
|Форма
АКМ
Механизмы образования
в живых системах
Биологическое действие
Ингибиторы
02
Одноэлектронное восстановление 0 2
ксантиноксидазой, НАДФН-оксидазой
фагоцитов, оксидазами аминокислот,
образование в цепи транспорта элек¬
тронов митохондрий и микросом; при
окислении оксигемоглобина
Усиление пролиферации лимфоцитов;
индукция ПОЛ; высвобождение железа
из ферритина; разрушение мембран эрит¬
роцитов; образование Н02*, Н202, ОН* и
‘02; восстановление цитохрома с; внутри¬
клеточная регуляция; вазомоторное действие
СОД; убихинон;
аскорбат, глугатион;
церулоплазмин;
тирозамин; NO*
Н02*
Присоединение Н+ к О 2 в кислой среде
(рКа=4,8); реакция Н202 с органически¬
ми радикалами; промежуточный про¬
дукт в реакциях восстановленных
флавинов с Ог
Индуцирует ПОЛ; переходит в Н202 (при
взаимодействии с органическими моле¬
кулами) и в 0 2 ; обладает цитотоксиче-
ским действием
Аскорбат, Se; моче¬
вая кислота; убихи¬
нон:
а-токоферол
н2о2
Двухэлектронное восстановление 02
ксантиноксидазой и флавиновыми
оксидазами; реакция дисмутации 0 “ с
участием или без участия СОД
Цитотоксичность; локальное закисление
среды; сосудосуживающее действие; обра¬
зование ОН* в реакциях типа Фенгонов-
ской; ингибирование пролиферации
лимфоцитов
Внутриклеточные 1
каталаза и глуга- [
тионпероксидазы; 1
церулоплазмин I
•он
Разложение Н202 ионами металлов
переменной валентности (реакция
Феггтона); действие ионизирующих
излучений на Н20; образование при
микросомальном окислении, при взаи¬
модействии НОС1 с О ~
Сильный окислитель; разрывает любую
С-Н-связь; повреждает нуклеиновые
кислоты и белки; индуцирусг процессы
ПОЛ; обладает сильным цитотоксиче-
ским, мутагенным и канцерогенным
действием
Мелатонин; основа- I
ния ДНК; тиомочеви-
на; диметилсульфок-
сид; одно- и много- [
атомные спирты; мо-1
чевая кислота; бензоат |
NO*
Окисление L-аргинина консти-
тугивными и индуцибельными N0-
сингазами
Релаксация гладкомышечных клеток;
циготоксичность; ингибирование проли¬
ферации лимфоцитов; нейрорегуляция
Аналоги L-аргинина; I
0 “ ; НЬ; мелатонин; I
у-токоферол I
’о2
Сопутствующий продукт в реакциях с
пероксидазами, при спонтанной дисму¬
тации О “, при взаимодействии Н202 с
NO*; фотоиндуцированные реакции
Индуцирует процессы ПОЛ; обладаег
цитотоксическим и мутагенным дейст¬
вием; переход в 02 сопровождается
излучением при 1260 нм
Аскорбат, GSH;
гистидин; кароти-
ноидьг; мочевая
кислота; а-токо-
ферол; билирубин;
ОСГ
ОВг
рг
Реакция Н202 с миелопероксидазой
лейкоцитов и пероксидазой эозинофи-
JIOB
Как индуцируют, так и ингибируют ПОЛ;
инактивируют ингибиторы протеаз; вызы¬
вают мобилизацию цинка из металлопро-
теинов; обладают цитотоксическим дейст¬
вием
Церулоплазмин;
мочевая кислота;
альбумин; амино¬
кислоты: Ala, Ser,
Val, Gly
N R° 2
Взаимодействие 02 с органическими
радикалами; реакция О 2 , '02, ОН*,
R0* с ненасыщенными липидами и
жирными кислогами
Взаимодействует с ненасыщенными
липидами с образованием R* и ROOH;
реакция рекомбинации сопровождается
биохемилюминесценцией
Аскорбат, селен;
мочевая кислота;
а-токоферол; убихи¬
нон
RO*
Разложение органических перекисей
ионами металлов переменной валегп-
ности
Индуцирует ПОЛ; обладаег цитоток¬
сическим и канцерогенным действием
а-Токоферол; моче¬
вая кислота; убихи¬
нон; аскорбат
194
группу низкомолекулярных антиоксидантов (глутатион, аскорбат, (3-каротин,
а-токоферол, мочевая кислота) и высокомолекулярных, не способных проникать через
биологические барьеры (ферритин, каталаза, пероксидазы и др.) [66].
По принципу антиокислительного действия в биологических системах все антиокси¬
данты могут быть разделены на антиоксиданты косвенного (опосредованного) действия
и антиоксиданты прямого (направленнбгоУдействия [50]. Такое деление удобно при рас¬
смотрении патологических процессов, сопровождающихся развитием окислительного
стресса, в этом случае все соединения, повышающие синтез эндогенных антиоксидан¬
тов, нормализующие метаболические процессы и стабилизирующие клеточные структу¬
ры, могут быть отнесены к антиоксидантам косвенного действия. Естественно, что эф¬
фективность антиоксидантов косвенного действия проявляется только в живых систе¬
мах. Соединения, непосредственно подавляющие окислительные процессы с участием
АКМ, в системах in vitro и in vivo можно рассматривать как антиоксиданты прямого
действия. В зависимости от точки приложения действие антиоксиданта может осущест¬
вляться посредством одного или нескольких механизмов (рис. 41), при этом соединения,
реализующие свой антиоксидантный эффект посредством механизмов II, III, V, VI, ино¬
гда называются превентивными антиоксидантами, в то время как пути I и IV характерны
для ингибиторов АКМ, действие которых в достаточной степени специфично, табл. 21
[121, 1603].
Рис. 41. Механизмы антиоксидантного действия
По мере развития наших знаний об окислительных процессах с участием АКМ изме¬
няется и представление об антиоксидантных механизмах защиты. До недавнего времени
рассматривалась преимущественно патогенная функция АКМ, реализующаяся посред¬
ством активации процессов ПОЛ в биомембранах; при этом считалось, что как в норме,
так и при патологических процессах необходимо ингибировать наработку АКМ и сни¬
195
жать активность ПОЛ [1]. Исследования последних лет выявили участие АКМ в регуля¬
ции тонуса сосудов [1302], клеточной пролиферации [183, 432], синтеза простагланди-
нов [432], в микробицидном действии фагоцитов [58], в регуляции метаболических про¬
цессов в качестве внутриклеточных мессенджеров [432, 568] (табл. 21). При этом под¬
нимается вопрос о целесообразности в определённых ситуациях ингибирования нара¬
ботки АКМ, что имеет важное практическое значение, так как с позиций существующих
представлений сложно объяснить лечебный эффект введения перекиси водорода в низ¬
ких концентрациях или аутотрансфузии УФ-облучённой крови [106]. Применение анти-
оксидантных витаминов (Е, С) и (3-каротина в целях профилактики заболеваний в по¬
следние годы также ставится под сомнение.
Необходимо отметить, что понятия "антиоксидант" и "антиоксидантная защита"
имеют очень размытый характер; перефразируя Германа Мелвилла, подробная система¬
тизация антиоксидантных соединений равносильна попытке классифицировать состав¬
ляющие мирового хаоса. Так, антиоксидантами можно назвать все вещества, снижаю¬
щие активность ферментативных реакций наработки АКМ (например, аллопуринол), а
также многие противовоспалительные препараты, ингибирующие развитие метаболиче¬
ского "взрыва" в фагоцитирующих клетках [11, 1467]. Иногда вводится понятие "вто¬
ричная антиоксидантная система" [1683], которым обозначают специализированные
ферментативные механизмы устранения окислительных повреждений в клетках, такие
как протеиназы, фосфолипазы, экзо- и эндонуклеазы и др. [1307]. Своевременное удале¬
ние повреждённых молекул повышает устойчивость клеток к токсическому действию
АКМ, и поэтому с позиций биологической системы и биологической значимости ради¬
кальных окислительных процессов такие ферментативные системы могут рассматри¬
ваться как антиоксиданты.
Данная глава посвящена не столько феноменологическому описанию соединений,
обладающих антиоксидантным действием, сколько рассмотрению основных механизмов
действия антиоксидантов, нарушение или недостаточная эффективность которых может
служить причиной развития окислительного стресса.
ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ
Энергетическое жизнеобеспечение клеток млекопитающих поддерживается довольно
сложным комплексом процессов, главное место в которых принадлежит окислительным
реакциям с вовлечением молекулярного кислорода как основного окислителя, или ак¬
цептора электронов. Несмотря на высокую специфичность таких реакций, как окисли¬
тельное фосфорилирование в митохондриях клеток или микросомальные реакции с уча¬
стием монооксигеназ, многочисленные данные свидетельствуют о том, что во всех реак¬
циях с участием металлопротеннов и молекулярного кислорода наблюдается образова¬
ние элементоорганических форм неполного восстановления кислорода (О ~2, Н202, ОН*,
!02), а также продуктов окислительных реакций: органических перекисей, диеновых
конъюгатов, альдегидов и кегонов [11, 59, 432].
В процессе эволюции в клетках для защиты от АКМ выработались специализирован¬
ные системы ферментативных антиоксидантов, к которым относятся супероксидредук-
таза (СОР), восстанавливающая О ~2 в перекись водорода, СОД, катализирующая реак¬
цию дисмутации О^ с образованием перекиси водорода и молекулярного кислорода,
каталаза, восстанавливающая Н202, глутатионзависимые пероксидазы и трансферазы,
удаляющие органические перекиси [1610]. Ферментативные антиоксиданты характери¬
зуются высокой специфичностью действия, направленного против определённых форм
196
АКМ; специфичностью клеточной и органной локализации, которые зачастую перекры¬
ваются комплементарным образом; специфичностью использования металлов в качестве
катализаторов, к которым относятся медь, цинк, марганец, железо (часто в составе гема).
никель, а также металлоид селен [1400, 1610]. Особая роль в защите клеток млекопи¬
тающих от окислительного стресса отводится пероксисомам, так как в данных клеточ¬
ных компонентах в довольно больших количествах локализованы четыре ферментатив¬
ных антиоксиданта: каталаза, Си,Zn-СОД, Mn-СОД и глутатионпероксидаза [481, 494].
Важность защитного действия ферментативных антиоксидантов для аэробных организ¬
мов подчеркивается фактом токсического действия молекулярного кислорода на обли¬
гатные анаэробы, у которых выявляется отсутствие отдельных антиоксидантных фер¬
ментов.
Так как реакции дисмутации
20 “ + 2Н+ >Н202 + 02
и разложения перекиси водорода
2Н202 > 2Н20 + 02,
экзотермичны (изменения свободной энергии равны соответственно -29,3 и -48,4
ккал/моль [668]), то катализирующие эти реакции СОД и каталаза не нуждаются в ко¬
факторах, что делает их работу автономной, не зависящей от функционирования других
клеточных структур. В то же время для работы глутатионзависимых ферментов необхо¬
дим восстановленный глутатион, который синтезируется (преимущественно в печени)
глутатионсинтетазой или восстанавливается в реакции с глутатионредуктазой [11, 84].
Уровень внутриклеточных ферментативных антиоксидантов находится под генетиче¬
ским контролем. Принцип данной регуляции наиболее хорошо изучен у бактерий, для
которых показано, что повышение внутриклеточной концентрации О ~2 или Н202 сопро¬
вождается активацией транскрипции генов soxR-soxS- или oxyR-oxyS-обяастсй ДНК со¬
ответственно, которые контролируются факторами регуляции SoxR, SoxS и OxyR.
Наиболее полно изученным пероксид-чувствительным фактором является тетрамер-
ный ДНК-связанный белок oxyR из Escherichia coli. Через 10 минут после добавления в
среду культивирования Н202 в концентрации 1 мМ в бактериях, находящихся в экспо¬
ненциальной фазе роста, выявляется усиление более чем в 4 раза синтеза РНК 140 генов,
из них можно выделить 30 основных генов, транскрипция которых возрастает более чем
в 10 раз, табл. 22. К регулируемым фактором транскрипции oxyR относятся гены, отве¬
чающие за синтез ферментов метаболизма Н202 (каталаза, НАДФН-зависимая алкилгид-
ропероксидредуктаза), белков регуляции окислительно-восстановительного баланса
(глутатионредуктаза, глутаредоксин-1, тиоредоксин-2), а также ряд других белков, био¬
логическая роль которых не совсем ясна [1045]. Сравнение экспрессии генов мутантного
по oxyR и дикого штаммов бактерий Е. coli показывает, что Н202 может, минуя OxyR,
прямо влиять на транскрипцию генов, а также действовать через другие факторы транс¬
крипции - PerR, OhrR или SoxRS [1702]. Активация гена oxyR перекисью водорода но¬
сит обратимый характер, в результате чего в физиологических условиях цитоплазмати¬
ческая концентрация Н202 в бактериях поддерживается на уровне ~ 20 нМ главным об¬
разом за счёт регуляции синтеза алкилгидропероксидредуктазы и глутаредоксина [215].
В результате активации OxyR не только повышается экспрессия ряда генов (табл. 22), но
и снижается экспрессия генов oxyR, agn43 и fhuF, которые отвечают за обратную регу¬
ляцию {oxyR) и снижают поступление ионов железа (fhuF) [1690].
197
Таблица 22
30 генов Е. coli, наиболее существенно индуцируемых перекисью водорода [1702]
Ген
№ осно¬
вания
Степень
индукции
Функция
dps *
b0812
180
Стресс-респонсивный ДНК-связывающий белок
yaiA *
b0389
56
Функция неизвестна
katG *
b3942
44
Каталаза/пероксидаза I
grxA *
b0849
37
Глутаредоксин I
у№
b2597
36
Функция неизвестна
ibpA
b3687
29
Шаперон, индуцируемый теплом белок семейства белков
теплового шока HSP20
yj‘D
b4326
29
Функция неизвестна
У’Ф
bl 112
26
Функция неизвестна
ahpF *
b0606
22
Алкилгидропероксидредуктаза (большая субъединица)
trxC *
b2582
21
Тиоредоксин-2
sufA *
bl684
21
Гомология с IscA
ymgB
bl 166
20
Функция неизвестна
ahpC *
b0605
20
Алкилгидропероксидредуктаза (малая субъединица)
ibpB
b3686
18
Шаперон, индуцируемый теплом белок семейства белков
теплового шока HSP20
yaaA *
ЬОООб
18
Функция неизвестна
tnaA
b3708
18
Триптофаназа
fpr
b3924
17
Ферредоксин-НАДФ+-редуктаза
cysK
b2414
16
Цистеинсинтаза
sufB *
b 1683
16
Функция неизвестна
dsdX
b2365
15
Г омология с глюконатпермеазой
ybjM *
b0848
15
Функция неизвестна
yceD
b2012
14
Функция неизвестна
dsdA
b2366
13
D-сериндеаминаза
soxS
b4062
13
Регуляторный белок регулона soxRS
sbp
b3917
12
Сульфатсвязываюгций белок периплазмы
sufC *
bl682
12
Предполагаемый АВС-транспортёр
phoH
bl020
12
Представитель р/го-регулонов
hemll *
b0475
11
Феррохелатаза
yljA *
b0881
11
Функция неизвестна
ycgZ
bl 164
И
Функция неизвестна
Примечание. Степень индукции - соотношение уровня транскриптов обработанных и не¬
обработанных Н202 штаммов MG1655 Е. coli\ отмечены (*) гены, активация которых кон¬
тролируется OxyR.
198
При взаимодействии тетрамерного ДНК-связанного белка OxyR с перекисью водоро¬
да (а также при нарушении тиол-дисульфидного редокс-гомеостаза) его цистеиновые
остатки окисляются с образованием внутримолекулярных дисульфидных мостиков, и
белок переходит из восстановленной формы в окисленную (регуляторно компетентную)
форму (рис. 42). Вначале Н2О2 взаимодействует с цистеиновым остатком в положении
199 (Cysl99) с образованием нестабильной цистеин-сульфеновой кислоты (Cys-SOH),
которая в свою очередь реагирует с другим цистеиновым остатком в положении 208
(Cys208), в результате чего Cysl99 и Cys208 связываются дисульфидным мостиком.
Рентгеноструктурный анализ показывает, что в восстановленном состоянии цистеино¬
вые остатки в положениях 199 и 208 удалены друг от друга на 17 А, окисление приводит
к их сближению и сопровождается изменением конформации молекулы. Такая струк¬
турная перестройка OxyR в результате окисления изменяет связывание с ДНК и запуска¬
ет РНК-полимеразу [215, 1045]. Наличие регуляторных белков OxyR показано во многих
грамотрицательных и некоторых грамположительных бактериях, при этом белки микро¬
организмов разных штаммов характеризуются высокой консервативностью цистеиновых
остатков в положениях 199 и 208. Так как окислительно-восстановительный потенциал
OxyR равен -185 мВ, а типичное для бактерий тиол-дисульфидное редокс-состояние
составляет от -260 до -280 мВ, то в норме белок пребывает в восстановленной форме
[508].
^ н202
| соотношения
тиолы/дисульфиды
s-s s-s s-s s-s
Рис. 42. Схематическая модель активации белка OxyR [508]
В бактериях Е. coli регулон soxRS, через белки SoxR и SoxS, запускает синтез Мп-
СОД (sodA), эндонуклеазы репарации ДНК IV (nfo), глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы
(zwf), регулятора поступления ионов железа (fur) и ряда других белков, табл. 23. Регуля¬
ция soxRS происходит в два этапа: вначале конституционная активация белка SoxR сти¬
мулирует транскрипцию гена soxS, в последующем повышение внутриклеточного со¬
держания белка SoxS вызывает экспрессию регулона soxRS. Белок SoxR является гомо¬
димером (молекулярная масса каждой субъединицы 17 кДа) и содержит 2 [2Fe-2S] цен¬
тра. Активной является окисленная форма SoxR ([2Fe-2S]2+), в то время как восстанов¬
ленная форма белка ([2Fe-2S]+) транскрипционно неактивна [1136, 1605]. В нормальном
состоянии в отсутствии индукторов более 90% клеточного белка SoxR находится в вос¬
становленной форме. Предполагается, что ответственной за воссановление SoxR являет¬
ся специальная НАДН/НАДФН-зависимая SoxR редуктаза [876]. Несмотря на то, что
фактор транскрипции SoxR был впервые описан как фактор, отвечающий на усиление
продукции С>2, остается неясным: либо О~г прямо окисляет [2Fe-2S] центры или инги¬
бирует предполагаемую SoxR редуктазу. В настоящее время показано, что активация
SoxR наблюдается при действии NO-радикалов и его доноров [25, 26], синглетного ки¬
слорода [174], НОС1 [515], некоторых ксенобиотиков, изменяющих окислитель¬
но/восстановительный баланс в клетках [934]. В отличие от О ~2 радикалы N0* могут
прямо активировать SoxR посредством нитрозилирования [2Fe-2S] центров. Эффектив-
199
ность активации SoxR 5-регул она физиологическими донорами N0* (S-нитрозоглутатион,
динитрозильные комплексы железа с глутатионовыми и цистеиновыми лигандами) зави¬
села от их стабильности: более стабильные глутатионовые комплексы были менее ак¬
тивны [26]. Хотя отдельные элементы активации SoxR неясны, многие исследования
указывают на множественность механизмов такой активации [26, 1515] (рис. 43).
Таблица 23
Гены кишечных бактерий, регулируемые SoxRS [1690]
sodA
zwf
nfo
fumC
acnA
tolC
fur
micF
acrAB
nfsA
fpr
fldA
fldB
ribA
Mn-СОД (дисмутация супероксид-аниона)
Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (усиление восстанавливающей силы клетки)
Эндонуклеаза IV (репарация повреждений ДНК)
Фумураза С (изоферментная форма, устойчивая к супероксид-аниону)
Аконитаза А (изоферментная форма, устойчивая к супероксид-аниону)
Белок внешней мембраны (активное выведение супероксид-генерирующих компо¬
нентов)
Регулятор захвата железа (снижение образования ОН-радикала в реакции Фентона)
Малая РНК, посттранскрипционно регулирующая экспрессию белка внешней мем¬
браны F (активное выведение супероксид-генерирующих компонентов)
Мультилекарственный эффлюксный насос (активное выведение супероксид-
генерирующих компонентов)
Нитроредуктаза А (снижение образования супероксид-аниона в редокс-цикле)
Ферредоксин/флаводоксин-редуктаза (поддержание железосерных кластеров в вос¬
становленном состоянии)
Флаводоксин (поддержание железосерных кластеров в восстановленном состоянии)
Флаводоксин (поддержание железосерных кластеров в восстановленном состоянии)
ГТФ-гидролаза (функция неизвестна)
Белок SoxS (молекулярная масса 13 кДа) служит собственно фактором, регулирую¬
щим транскрипцию контролируемых soxRS генов, и по первичной структуре на 55 %
совпадает с продуцируемым транспозоном ТпЮ белком TetD [1514, 1605], активирую¬
щим транскрипцию генов-мишеней через непосредственное связывание с их промото¬
рами [549]. Увеличение содержания SoxS в бактериях приводит к усилению транскрип¬
ции в общей сложности около 100 генов. Анализ генома Е. coli выявляет большое число
мест связывания для SoxS (около 13000), хотя в ответ на индукцию в клетках синтезиру¬
ется значительно меньше молекул белка (всего около 2500) [645]. Чтобы объяснить воз¬
можность активации всех регулируемых soxRS генов, исследователи предположили, что
SoxS не прямо связывается с ДНК, а взаимодействует с РНК-полимеразой, и образован¬
ный комплекс индуцирует транскрипцию генов, связанных с местами для SoxS. Индук¬
ция saxfiS-регулона является адаптивным ответом и обеспечивает защиту бактерий от
О 2, оксидов азота и лекарственных препаратов, в частности параквата [25, 934]. Устой¬
чивость клеток Е. coli к широкому спектру антибиотиков через активацию SoxRS-
регулона обеспечивается посредством ингибирования синтеза мембранного белка OmpF
и усиления синтеза белков АсгА и АсгВ, которые препятствуют внутриклеточной акку¬
муляции антибиотиков.
200
НАД+ НАДН
НАДФ+ НАДФН
Рис. 43. Основные этапы активации яогЯЗ-регулона
Воздействия, приводящие к усилению наработки Oj и Н202, индуцируют синтез
ферментативных антиоксидантов [676, 1697]. Мутантные штаммы бактерий, у которых
нарушен генетический контроль над содержанием ферментативных антиоксидантов,
становятся высокочувствительными к токсическому действию кислорода и АКМ [25,
593], характеризуются снижением устойчивости к повышенным температурам и сокра
щением продолжительности жизни клеток [1072]. В то же время вышеперечисленные
дефекты устранялись добавлением в среду культивирования других антиоксидантов, что
подтверждает постулированное Кеннетом Д. Мункресом существование общей генети¬
ческой единицы регуляции синтеза антиоксидантных ферментов - "оксирегулина"
[1071]. Данное положение у Е. coli подтверждается выявляемой взаимосвязью между
регулонами SoxRS и OxyR, наличием у них общих механизмов активации и перекрёстно
контролируемых генов, в частности jur, от которого во многом зависит не только функ¬
ционирование самих регуляторных элементов, но и жизнеспособность бактерий [25].
По-видимому, аналогичный тип регуляции характерен и для эукариот [1400], однако
экспрессия антиоксидантных ферментов клетками млекопитающих первично регулиру¬
ется как часть координированного тканевого ответа, дирижируемого цитокинами, а не
прямым действием прооксидантов на отдельные клетки [1459]. У животных в условиях
прерывистой гипоксии [102], гипероксии [318] или введения эндотоксина [494], усили¬
вающих образование АКМ, повышается уровень внутриклеточных ферментативных ан¬
тиоксидантов, что напрямую связывают с устойчивостью к окислительному поражению
[574, 593]. Аналогичные результаты получены на клеточных культурах: под действием
гипероксии или факторов (ФНО-а, HJl-ip и др.), повышающих внутриклеточную про¬
дукцию АКМ, наблюдалось увеличение активности ферментативных антиоксидантов
[431, 456]. Инкубирование с фактором некроза опухолей-а эндотелиоцитов, выделенных
из сосудов крупного рогатого скота или мышей, приводило к увеличению содержания в
клетках РНК и белка Mn-СОД, но не влияло на активность Cu,Zn-COfl и каталазы
[1376]. Аналогичное увеличение активности Mn-СОД, но не Cu,Zn-COfl, показано в эн-
201
дотелиоцитах из артерий и лёгких крыс под действием ФНО-а и ИЛ-1р [1582]. Внутри-
трахеальная инфузия фактора некроза опухолей крысам также повышала активность
Mn-СОД в лёгких и устойчивость животных к гипероксии [1530]. В эндотелиоцитах че¬
ловека интерлейкин-ip увеличивал активность ГПО [431]. На уровне целого организма
активность ферментативных антиоксидантов изменяется в зависимости от гормонально¬
го статуса: экспериментальные гормональные дисфункции (удаление надпочечников и
щитовидной железы, введение дексаметазона, L-трийодтиронина и L-тироксина, индук¬
ция диабета) и добавление гормонов in vitro вызывало резкие колебания активностей
медь-цинковой и марганцевой изоформ СОД, каталазы и глутатионпероксидазы, а также
продукции перекиси водорода [1207].
Ферментативные антиоксиданты специфичны в отношении отдельных форм АКМ и
локализованы в определённых клеточных компартментах, поэтому возникает вопрос:
какие из данных ферментов наиболее важны для жизнедеятельности клетки? Как пока¬
зали экспериментальные исследования по инактивации ферментативных антиоксидантов
антителами и химическими ингибиторами [1020] или посредством удаления из среды
культивирования ионов металлов, необходимых для их синтеза [627], ГПО является
ключевым ферментом в защите клеток как в норме, так и в условиях окислительного
стресса. Снижение активности внутриклеточной ГПО на 21 % в культуре фибробластов
человека вызывает гибель клеток в нормальных условиях, для получения такого же ре¬
зультата необходимо ингибировать 55 % каталазы, в то же время полное ингибирование
СОД не является летальным. В условиях окислительного стресса (2 атм 95 % 02) требо¬
вались значительно меньшие микроинъекции ГПО в цитоплазму клеток, чем СОД и ка¬
талазы для защиты фибробластов человека в культуре [1250]. Проведённый анализ тео¬
ретической модели ферментативной антиоксидантной защиты клетки [1268] также вы¬
явил ключевую роль ГПО и низкую эффективность СОД.
Суммарная активность ферментативных антиоксидантов в пересчёте на миллиграмм
белка ткани у млекопитающих хорошо коррелирует со средней продолжительностью
жизни [439]. Были сделаны попытки связать активность отдельных антиоксидантных
систем с продолжительностью жизни у разных видов животных, однако прямой корре¬
ляции между этими показателями не обнаружено, что, по-видимому, обусловлено избы¬
точностью содержания антиоксидантов; так, снижение уровня СОД на 50 % и ГПО на
80 % не влияло на продолжительность жизни [1426]. У крыс с возрастом уменьшается
активность каталазы и повышается активность СОД, в то время как существенных изме¬
нений активности ГПО не наблюдается, хотя в первые 60 дней после рождения выявлено
некоторое увеличение её содержания [321, 352]. Считается, что выявленная у новорож¬
денных крысят высокая активность каталазы делает их чрезвычайно устойчивыми к
окислительному поражению. Выведенные трансгенные мыши с повышенной экспресси¬
ей генов СОД, каталазы и ГПО были более устойчивы к гипероксии, токсическому дей¬
ствию адриамицина и параквата, к реперфузионному повреждению миокарда и индуци¬
рованным разными факторами повреждениям мозга [703]. Животные с дефицитом
Cu,Zn-COfl и ГПО развивались нормально и не отличались по устойчивости к гиперок¬
сии, но они были более чувствительны к действию параквата и повреждению миокарда,
вызванного ишемией/реперфузией.
У человека, в отличие от животных, в нормальных условиях содержание фермента¬
тивных антиоксидантов постоянно и мало зависит от пола, возраста, веса и других фи¬
зиологических параметров [164, 1006], в то же время ряд патологических состояний со¬
провождается изменением их конценграции и активности в клетках и тканях [11, 33, 360,
1610]. Факт значительного снижения уровня ферментативных антиоксидантов в опухо-
202
левых тканях позволяет предположить, что нарушение их синтеза может лежать в осно¬
ве злокачественной трансформации клеток (см. Главу 3). При некоторых патологиях
выявляются генетические дефекты синтеза антиоксидантных ферментов, однако сегодня
нет данных, позволяющих прямо связать какое-либо заболевание с изменением активно¬
сти СОД, каталазы или ГПО.
Супероксиддисмутаза
Изоформы, структура, распространение
В 193£ году из крови вола был выделен и описан сине-зелёный белок с молекулярной и
массой около 35 кДа. Белок не проявлял ферментативной активности, 1ю связывал ионы
меди, и был назван гемокупреином (по названию ткани, из которой был выделен). Затем I
из других тканей были получены аналогичные белки: цереброкупреин (из мозга), эрит¬
рокупреин (из эритроцитов), гепатокупреин (из печени). Обработка данных белков
сульфатом аммония позволяла выделить бесцветный апопротеин, который при добавле¬
нии CuS04 связывал ионы меди и вновь приобретал окраску; это послужило основой
предположения, что купреины служат для связывания меди в тканях. В последующем
были подробно изучены физико-химические свойства данных белков и выяснилось, что
эритрокупреин человека идентичен гепатокупреину и цереброкупреину, кроме того, ку¬
преины человека проявляли перекрестную серологичную реактивность с белками из
тканей обезьяны. Было также показано, что помимо ионов меди белки связывают ионы
Zn2+.
В 1969 году, изучая супероксид-ингибирующую активность различных субстратов,г
Мак-Корд и Фридович [1005] впервые описали супероксиддисмутазуДКФ 1.15.1.1, сис¬
тематическое название "супероксид: супероксид-оксидоредуктаза"), которая оказалась
идентичной эритрокупреину. В последующем выяснилось, что СОД имеет несколько
изоферментных форм, отличающихся строением активного центра. Структура и свойст¬
ва разных изоформ СОД в настоящее время всесторонне изучены [123, 593]. Вкратце
можно отметить, что нативные ферменты высокоустойчивы и выдерживают нагревание
при 100 °С в течение 1 мин, а также устойчивы к колебаниям pH в широком диапазоне
(от 2 до 12) [123, 1610], хотя есть данные, что инкубация в течение 120 мин при pH 5,9 \
приводит к полной инактивации фермента [32]. В 86-процентном этаноле СОД сохраня- 1
ет 90 % своей активности в течение 3 часов.
Разные формы СОД принято классифицировать по строению активного центра 1Г
структурной организации молекул. В организмах млекопитающих выявляются 3 основ¬
ные изоформы СОД: медь-цинковая (Cu,Zn-COfl; СОД1), марганцевая (Mn-СОД; СОД2)
и экстрацеллюлярная (Э-СОД; СОДЗ). У большинства бактерий и простейших в качест¬
ве главных изоферментов выступают Fe-СОД и Mn-СОД. Вместе с тем во многих гра-
мотрицательных бактериях и микобактериях (А/. tuberculosis) показано наличие Cu,Zn-
СОД, отличающейся широким разнообразием строения молекул. Также выделены и оха¬
рактеризованы достаточно экзотические изоформы СОД: в микроорганизмах
Streplomyces и цианобактериях присутствует Ni-СОД, состоящая из 4 идентичных субъ¬
единиц по 13,4 кДа и содержащая 0,89 атомов Ni на субъединицу, а также Fe,Zn-COfl,
состоящая из 4-х субъединиц по 22,2 кДа каждая, при этом на субъединицу приходится
0,40 атомов железа и 0,43 атомов цинка [84], 1680]; в бактериях разных видов
(Nitrosomonas europaea, Rhodobacter capsulatus, Rhodobacter sphaeroides, Mycobacterium
smegmatis, Streptococcus mutans, Propionibacterium shermanii и др.) выявлены димерные и
тетрамерные формы Мп,Fe-СОД [1625]. По аминокислотной последовательности N-
концевых участков Fe,Zn-COfl из Streptomyces coelicolor была схожа с Мп-СОД и Fe
203
СОД из других микроорганизмов [841]. Ферментативная активность Ni-СОД была близ¬
ка Cu,Zn-COfl из эритроцитов быка, по аминокислотной последовательности она прин¬
ципиально отличалась от Fe- и Mn-СОД из Е. coli, а также Cu,Zn-COfl из Saccharomyces
cerevisiae, фермент был стабилен в области pH 4,0-8,0, однако при pH < 4 и > 9 его ак¬
тивность быстро снижалась; фермент выдерживал нагревание до 70 °С, ингибировался
цианидом и Н202, но слабо ингибировался азидом [1680]. Наличие микромолярных кон¬
центраций ионов Ni в культуральной среде увеличивало содержание Ni-СОД, но подав¬
ляло экспрессию Fe,Zn-COfl в клетках Streptomyces coelicolor [841].
~ Медь-цинковая форма (CuyZn-СОД; СОД1) чувствительна к цианиду и является
главным цитозольным изоферментом, однако также выявляется в ядрах, пероксисомах,
лизосомах и митохондриях клеток эукариот [860, 1592]. Анализ с помощью специфиче¬
ских антител локализации Cu,Zn-COfl в клетках печени и мозга крыс, а также фибробла-
стах человека показал, что основная часть фермента содержится в цитоплазме, межмем-
ь бранном пространстве митохондрий и на поверхности пероксисом (рис. 44). Длительное
время Cu,Zn-COfl рассматривалась как фермент, присущий только клеткам эукариот,
хотя были известны прокариоты Photobacterium leiognathi, симбионт рыб семейства
сребробрюшковых, и Caulobacter crescentus, на ранних стадиях эволюции также бывшая
симбионтом, имеющие Cu,Zn-COfl и получившие изозим в результате естественного
горизонтального переноса гена от хозяина [991, 1450]. В середине 90-х годов прошлого
столетия в грамотрицательных бактериях был идентифицирован ген sodC, кодирующий
Cu,Zn-COfl. В отличие от клеток эукариот, у которых основная часть фермента находит¬
ся в цитоплазме и внутриклеточных структурах, в бактериях Си^п-СОД локализована в
периплазме (пространство между внешней и внутренней мембранами) и на внешней
стороне мембран (рис. 44); поэтому предполагается, что главное предназначение бакте¬
риальной Cu,Zn-COfl - не восстановление внутриклеточного О ~г, ибо эффективных ис¬
точников супероксид-аниона в бактериях не выявляется. Скорее, фермент служит для
защиты от цитотоксического действия фагоцитирующих клеток, которое во многом оп¬
ределяется одноэлектронным восстановлением 02 активированной НАДФН-оксидазой, а
также образованием пероксинитрита при взаимодействии Oj с N0* [475,1635].
Сегодня наличие Cu,Zn-COfl показано в разных штаммах грамотрицательных бакте¬
рий: Photobacterium leiognathi, Caulobacter crescentus, Brucella abortus, Salmonella
typhimurium, S. choleraesuis, S. dublin, Haemophilus influenzae, Legionella, Actinobacillus и
Pasteurella, E. coli, а также в грам положительных Mycobacterium tuberculosis. Анализ
локализации Cu,Zn-COfl в микобактериях туберкулёза показывает, что основная часть
фермента связана с мембранами клеток [1635]. В лабораторных условиях in vitro рост
мутантных по гену sodC штаммов бактерий не отличался от развития бактерий, проду¬
цирующих Си^п-СОД, однако мутанты были более чувствительны к действию экзоген¬
ного О 2 и активированных макрофагов. Гипотеза о защитном действии бактериальной
Cu,Zn-COfl в отношении фагоцитов подтверждается низкой вирулентностью штаммов
бактерий с выключенным геном sodC в экспериментах на животных. В некоторых внут¬
риклеточных инфекционных штаммах бактерий (Sulmonella typhimurium, Salmonella
choleraesuis) помимо sodC выявлены также гены sodCl, sodC2, sodC3, которые отвечали
за синтез наиболее активных изоформ Cu,Zn-COfl [251]. Хотя аддитивного эффекта раз¬
ных изоферментов СОД в отношении цитотоксического действия стимулированных ин-
терфероном-у перитонеальных макрофагов мыши не выявлялось, каждая форма СОД
обладала защитным действием и повышала вирулентность бактерий [1340].
204
Б
Рис. 44. Локализация разных изоформ СОД в грамотрицательных бактериях (А, [475]) и клетках
эукариот (Б, [848])
205
Молекулярная масса Cu,Zn-COfl 31 кДа, молекула состоит из двух идентичных субъ¬
единиц, каждая из которых содержит один атом Си2+, один атом Zn2+ и одну дисульфид-
ную связь между Cys-57 и Cys-146; предполагается, что атом цинка необходим для ста¬
билизации молекулы, в то время как медь принимает непосредственное участие в дис¬
мутации. У человека ген, кодирующий Cu,Zn-COfl, локализован в 21 хромосоме (уча¬
сток 21q22) [913] (рис. 45), у крупного рогатого скота - в 1 хромосоме (1 ql2—>14) [1354],
у мышей - в 16 хромосоме (16B4->ter) [582]. Методом изоэлектрического фокусирова¬
ния выявляется множественность форм Cu,Zn-COfl, при этом у людей в зависимости от
расовой принадлежности может преобладать та или иная форма [93]. Поверхность фер¬
мента несёт отрицательный заряд, однако в строении молекулы выявлены положительно
заряженные каналы, которые ведут к активным центрам и служат, как предполагается,
для захвата отрицательно заряженных молекул О 2 [1670]. В результате такого избира¬
тельного захвата ионов О 2 значительно повышается скорость реакции дисмутации.
В отличие от единой структуры Cu,Zn-COfl эукариот анализ аминокислотных после¬
довательностей Cu,Zn-COfl, выделенных из разных типов бактерий, выявляет значи¬
тельные вариации, что сопровождается изменением как строения молекул, так и их ак¬
тивности. Считается, что ферменты Cu,Zn-COfl эукариот и прокариот эволюционно
происходят от одного первоисточника и имеют сходное строение активного центра, од¬
нако значительно различаются по архитектуре молекул. Возможно, что структурное раз¬
нообразие бактериальных Cu,Zn-COfl связано с выполнением дополнительных функций
помимо дисмутации О ~2. Так, бактерии Haemophilus ducreyi (вызывают язвенные пора¬
жения гениталий) не способны синтезировать гем и вынуждены получать его из орга¬
низма хозяина; выделенная из данных бактерий Cu,Zn-COfl связывала гем и усиливала
его транспорт внутрь бактерий [1174]. Одной из интересных особенностей Cu,Zn-
супероксиддисмутаз, выделенных из штаммов бактерий Н. ducreyi и Н. parainfluenzae,
является наличие богатых гистидином N-концевых участков, которые характерны для
белков, связывающих ионы металлов переменной валентности [251]. В условиях недос¬
татка поступления ионов Си они вначале связываются с полигистидиновыми участками,
а в последующем переходят в область активного центра фермента посредством внутри¬
молекулярного транспорта [252]. Наличие таких концевых доменов увеличивает антиок-
сидантную активность Cu,Zn-COfl, в результате чего повышается устойчивость бакте¬
рий к цитотоксическому действию фагоцитов.
Благодаря хелаторам переменных металлов (см. ниже) содержание свободных ионов
меди и цинка в клетках ничтожно мало, поэтому in vivo внедрение их во вновь синтези¬
рованные апобелки Cu,Zn-COfl путём пассивной диффузии невозможно. Так, в работе
[1249], выполненной на клетках пекарских дрожжей, показано, что количество не свя¬
занных с биополимерами ионов Cu(II) не превышает 10 18 М, содержание же Cuh и того
меньше - 10 23 М. Исходя из размеров клетки (10 14 л) и числа Авогадро, теоретически
вычисленная концентрация свободной меди составляет 1 атом на 108 клеток, при этом на
жизненный цикл каждой клетки приходится около 60 000 молекул Cu,Zn-COfl. Установ¬
лено также, что концентрация "свободных" ионов Zn(II) в клетках Е. coli составляет не
более 5x10 16 М, то есть 1 атом на 106 клеток [566].
Каким же образом ионы Си и Zn доставляются в апобелки Си^п-СОД? Исследова¬
ниями последних лет установлено, что этот процесс осуществляют специальные вспомо¬
гательные белки, принадлежащие к семейству шаперонов - так называемые металлоша-
пероны. Главная их функция заключается в прямом внедрении металла-кофактора в
206
фермент-мишень, в результате чего последний переходит из неактивного состояния в
активное [1142].
экзон
с=з интрон
■ кодирующая
последовательность
о % идентичности
1ЬЙ= II —й—!—п
]28Сц 4396 П 3085 □ 2210 [
Мп-СОД
97 203 117 180 523
Рис. 45. Геномная организация изоформ супероксиддисмутазы человека; размер каждого экзона и
интрона указан как количество пар оснований [1693]
На сегодняшний день наиболее хорошо изучены металлошапероны, осуществляю¬
щие включение ионов меди в Cu-содержащие ферменты; ведётся исследование вспомо¬
гательных белков для доставки в соответствующие ферменты других металлов - железа
(активатор нитрилгидратазы Rhodococcus sp. N-771) [953], никеля (металлошаперон
UreE служит для инкорпорации двух ионов Ni2+ в активный центр уреазы [1078], HybF
внедряет ионы никеля в №,Ее-гидрогеназу Е. coli [285]), цинка (гипотетический метал¬
лошаперон онкопротеина Е6 вируса папилломы человека 16) [474].
Впервые металлошаперон, включающий ионы меди в апобелок супероксиддисмута¬
зы, обнаружен у дрожжей [720]; вскоре соответствующий белок был клонирован и у че¬
ловека - им оказался протеин, ранее считавшийся изоформой СОД [437]. Оба металло-
шаперона получили название CCS (copper chaperone for SOD1). CCS представляет собой
белок длиной 274 а. к. о. с молекулярной массой 29,0 кДа, содержащий три функцио¬
нально различающихся домена (рис. 46). N-концевой домен 1 и С-концевой домен III
содержат высококонсервативные последовательности, представляющие собой медь-
связывающие участки и гомологичные соответствующим участкам других металлоша-
перонов меди [1142]; в активной молекуле CCS (связанной с медью) домены I и III рас¬
полагаются рядом друг с другом и при взаимодействии с апо-СОД1 внедряют атомы
Cu(I) непосредственно в фермент (рис. 46) [1352]. За физическое взаимодействие с
Cu,Zn-COfl отвечает центральный домен II; у человека он имеет настолько тесную го¬
мологию с ферментом, что единичная мутация (замена аспартата в положении 200 на
гистидин) способна превращать CCS в СОД-подобную молекулу, способную катализи¬
ровать дисмутацию супероксид-аниона [1352].
На рис. 46 схематически изображено превращение апо-СОД1 в активный голофер¬
мент: неизвестным на сегодняшний день образом происходит внедрение в молекулу
атомов цинка; в результате образования временного гетеродимера (или гетеромультиме¬
ра) между аио-СОД1 и CCS фермент получает атомы меди. Ещё одним важным этапом
является окисление остатков цистеина в положении 57 и 3 46 с образованием внутримо¬
207
лекулярной дисульфидной связи, которое, как предполагается, может осуществляться
либо в результате восстановления глутатиондисульфида (GSSG) [1375], либо при уча¬
стии всё того же CCS [316, 460]. Интересно, что полностью активированный фермент не
проникает через митохондриальную мембрану, в то же время ano-Cu,Zn-COfl обладает
такой способностью, и уже в межмембранном пространстве митохондрий он претерпе¬
вает посттрансляционную модификацию, аналогичную происходящей в цитоплазме
клетки (внедрение атомов цинка и меди и образование внутрисубъединичной дисуль¬
фидной связи); таким образом, непосредственно участвуя в созревании фермента, CCS
способен прямо влиять на распределение Cu,Zn-COfl между цитозольным и митохонд¬
риальным пулами [460].
CCS
Апо CCS
Рис. 46. Внедрение атомов металлов в апобелок медь-цинковой изоформы СОД посредством CCS
[563, 1142]
В то же время, очевидно, существуют и другие способы внедрения атомов меди в ак¬
тивный центр медь-цинковой СОД: так, у трансгенных мышей с генотипом ccs~'~, неспо¬
собных синтезировать функционально активный белок CCS, уровень полноценной
СОД1 составлял 15 % по сравнению с животными дикого типа (то есть на 15 % актив¬
ность СОД1 обеспечивается CCS-независимым путём) [782].
Цианидрезистентная марганцевая форма (Мп-СОД; СОД2) локализована в мито¬
хондриях и матрикСе хлоропластов эукариот, а также обнаруживается у бактерий [123,
1610]. Мп-СОД состоит из 4 (у бактерий - из 2) идентичных субъединиц, имеющих мо¬
лекулярную массу по 23 кДа каждая и содержащих 1/2 или 1 ион марганца в активном
центре; по активности данная форма близка к Cu,Zn-COfl. Ген, кодирующий Мп-СОД
человека, локализован^ 6 хромосоме, участок 6q25 [396] (у мышей - в 17 хромосоме), и
не имеет сколько-нибудь значимой~гомологии с Cu,Zn-COfl и Э-СОД (рис. 45). В то же
время аминокислотная последовательность митохондриальной Мп-СОД близка к тако¬
вой для бактериальных ферментов, что подтверждает гипотезу о возникновении мито¬
хондрий в результате захвата бактерии-прокариоты эукариотической клеткой. Харак¬
терной особенностью Мп-СОД является её резистентность к действию Н202, а также
индуцибельность: так, в фибробластах человека под действием ионизирующей радиации
в 2 раза повышается скорость транскрипции мРНК Мп-СОД и в 3 раза - её стабильность
[179]. Мп-СОД, как и Cu,Zn-COfl, синтезируется в виде ферментативно неактивного
апобелка и становится полноценным голоэнзимом только в результате посттрансляци-
208
онной модификации и внедрения атомов марганца, У дрожжей этот процесс осуществ¬
ляется в митохондриях с участием марганец-транспортирующего фактора (manganese
trafficking factor, МТМ1), при экспериментальной инактивации которого активность
СОД2 восстанавливается лишь при введении в среду культивирования больших концен¬
траций ионов Мп2+ [782].
В цитоплазме десятиногих ракообразных (крабы, омары, креветки) выявлен необыч¬
ный цитозольный изофермент СОД, который существует в форме гомодимера (находит¬
ся в равновесии "мономер-димер", 24 кДа <-» 48 кДа) и содержит по одной молекуле Мп
на субъединицу. Анализ аминокислотной последовательности позволил идентифициро¬
вать этот изофермент как предшественник Mn-СОД с аномальной N-концевой последо¬
вательностью. При этом в митохондриях ракообразных обнаруживается Mn-СОД, ана¬
логичная изозиму остальных эукариот [314]. Важность Mn-СОД для организмов млеко
питающих подтверждают эксперименты на нокаутированных по Mn-СОД мышах, кото¬
рые погибают вскоре после рождения, у них отмечаются различные нейродегенератив-
ные изменения, развитие дилатационной кардиомиопатии и ацидоза [1011].
Наиболее древним в эволюционном плане является железосодержащий изофер¬
мент (рис. 47). Первоначально считалось, что он содержится только у прокариот (бак¬
терии Е. coliy Methanobacterium bryantii и др.), в настоящее время обнаружено, что Fe-
СОД имеет более широкое филогенетическое распределение - от бактерий через про¬
стейших до растений-эукариот, относящихся к семействам Gingkoaceae, Cruciferae и
Nymphaceae [1326, 1327, 1450]. Fe-СОД представляет собой димер с молекулярной мас¬
сой 41 кДа; субъединицы равновелики и не связаны дисульфидными связями. В актив¬
ном центре данная форма фермента содержит 1,6 ± 0,3 атомов Fe (содержание Мп и Си -
меньше 0,3 и 0,1 атомов, соответственно), при этом активность Fe-СОД значительно
ниже активности Cu,Zn-COfl [1327]. Mn-СОД и Fe-СОД имеют близкую аминокислот¬
ную последовательность и общее эволюционное происхождение, поэтому относятся к
одному филогенетическому семейству [1450]. В клетках Е. coli и Salmonella typhymurium
обнаружен необычный изозим с молекулярной массой 37 кДа - гибрид, состоящий из
двух субъединиц (одна от Fe-СОД, другая от Mn-СОД) и содержащий 1 молекулу Fe в
активном центре [507].
Cu,Zn-
Э-СОД СОД Мп-СОД
О
Анаэробные бактерии
Беспозвоночные _ пягтения
, ч Слизе-
Позвоночные
(Серные бактерии J
/ "Wa л
Грибы Семенные
Слизе- Бастения
'п
Рис. 47. Филогенетическое распределение супероксиддисмутаз. Правая ось ординат - концентрация кисло¬
рода по отношению к его содержанию в атмосфере в настоящее время
209
В организме человека и животных Cu,Zn-COfl и Мп-СОД являются преимуществен¬
но внутриклеточными ферментами и в межклеточных жидкостях быстро, в течение 5-25
’“"'минут, разрушаются [1692]. Во внеклеточном же матриксе дисмутацию супероксид-
аниона осуществляет экстрацеллюлярная форма СОД (Э-СОД; СОДЗ), впервые выде¬
ленная в 1982 году Стефаном JI. Марклундом [982], - Си^п-содержащий тетрамерный
гликопротеин массой 135 кДа, состоящих из двух соединённых дисульфидной связью
| димеров (рис. 48). Каждая субъединица Э-СОД содержит по 1 атому цинка и 1 атому
меди [546], однако существуют данные, что на одну молекулу Э-СОД приходится около
10 атомов Си, не дающих ЭПР-сигнала [42]. Субъединица состоит из 4 доменов: N-
концевого сигнального пептида, благодаря которому происходит секреция фермента из
клетки, участка гликозилирования (по аспарагину-89), участка, содержащего на 50 %
гомологичный Cu,Zn-COfl активный центр (аминокислотные остатки 96-193), и С-
концевого гепаринсвязывающего домена [596]. В отличие от других изоформ СОД,
Э-СОД гликозилирована, что придаёт ферменту водорастворимость и устойчивость в
различных органических растворителях (Э-СОД сохраняет свою активность в 80-95-
процентных растворах этанола и (NH4)2S04 [41]). Вместе с тем дегликозилирование не
сопровождается заметным изменением свойств и функций фермента [527]. Ген Э-СОД
расположен в 4 хромосоме человека (регион 4p-q21) [684] (рис. 45); у мышей ген, коди¬
рующий Э-СОД, находится в середине 5 хромосомы и содержит 1834 пары оснований,
( на 82 % гомологичных соответствующей ДНК крыс и на 60 % - человека [572].
205 210 215 220
Тип С ArgGluHisSerGluArgLysLysArgArgArgGluSerGluCvsLysAlaAla-COOH
Тип A ArgGluHisSerGlu-COOH |
С219
Г епарин-связывающий
^омен
Тип С
Высокая
аффинность
к гепарину
С219
I
S
I
S
I
С219
Тип С
С219
I
S
I
S
I
С2'.9
Тип С
Тип С
Низкая
аффинность
к гепарину
Тип А
Тип А
Тип А
Тип А
Рис. 48. Структура типов Э-СОД: А - аминокислотная последовательность С-концевого гепарин¬
связывающего домена субъединиц типов С и А; Б - строение Э-СОД типов С и А и их аффинность к
гепарину [596]
210
С помощью гель-хроматографии на гепарин-сефарозе Э-СОД разделяется на три типа
(А, В и С), обладающие соответственно низким, средним и высоким сродством к гепа¬
рину [164]. Фермент синтезируется в виде типа С, содержащего гепаринсвязывающий
домен (рис. 48) [987], а типы В и А являются результатом постсекреторной внутрикле¬
точной протеолитической модификации, в результате которой гепаринсвязывающий
участок частично (тип В) или полностью (тип А) удаляется с помощью фермента из фу-
ринового семейства конвертаз пробелков [164, 533]. У человека в наибольшей степени
представлена фракция С, составляющая 99 % общего количества Э-СОД и хорошо свя¬
зывающаяся с гепарансульфатом гликокаликса эндотелиоцитов и интерстициального
соединительнотканного матрикса, но не с лейкоцитами, эритроцитами или клетками
Е. coli [988]. Потеря гепаринсвязывающего домена приводит к существенному сниже¬
нию стабильности фермента: если полупериод существования Э-СОД типа С равен 85
часам, то для типа А эта величина составляет 7 часов [821]. Кроме того, недавно показа¬
но, что Э-СОД специфически связывается с коллагеном типа I с константой диссоциа¬
ции 200 нМ, это взаимодействие опосредуется гепаринсвязывающим доменом. Хотя
аффинность фермента к коллагену относительно низка, высокая концентрация коллагена
во внеклеточном пространстве позволяет предполагать, что такое взаимодействие спо¬
собно влиять на распределение Э-СОД во внеклеточном матриксе [1208].
Если Cu,Zn-COfl секретируется практически всеми клетками организма, то Э-СОД
синтезируется преимущественно гладкомышечными клетками [1461], альвеолоцитами II
типа [572], лёгочными макрофагами [944] и некоторыми линиями фибробластов [987];
хотя эндотелиоциты не продуцируют Э-СОД, фермент связывается с гепарансульфатами
на поверхности эндотелиальных клеток и может интернализироваться ими [1143]. Экс¬
прессия фермента стимулируется интерфероном-у и интерлейкином-4, стимулируется
или подавляется интерлейкином-1а, подавляется ФНО-а и рост-трансформирующим
фактором р [989, 1460]; дефицит цинка в пище вызывает резкое снижение активности Э-
СОД, но мало влияет на активность Cu,Zn-COfl [1149]. Предполагается, что Э-СОД ло¬
кально защищает эндотелиоциты, не вмешиваясь в процесс генерации АКМ гранулоци-
тами и киллинг микроорганизмов [593, 988]. Иммуногистохимический анализ содержа¬
ния Э-СОД в стенках артериальных и венозных сосудов показал, что больше всего фер¬
мента содержится во внеклеточном матриксе артериальной интимы (в стенках артерий
фермент составляет от 1/3 до 1/2 общей СОД-активности [1461], а в аорте - до 70 %
[546], табл. 24); активность Э-СОД в стенках артерий млекопитающих значительно
варьирует (табл. 25).
С помощью иммунофлуоресцентного анализа выявлена тесная взаимосвязь содержаЛ
ния Э-СОД и эндотелиальной NO-синтазы в разных участках и тканях сердца [305], бо¬
лее того, показано стимулирование экспрессии фермента экзогенным NO* [596], что ука¬
зывает на участие Э-СОД в регуляции тонуса сосудов сердца. В бронхоальвеолярной
жидкости также показано наличие Э-СОД в концентрациях, сравнимых с её внутрикле¬
точным содержанием [238]; вероятно, источником изозима в лёгких служат альвеоляр- J
ные макрофаги [944] и альвеолоциты II типа [572],
Определение содержания разных изоферментов СОД в тканях человека показало, что
наибольшей вариабельностью отличается Э-СОД, максимальная концентрация которой
обнаружена в лёгких, поджелудочной, щитовидной и лимфатической железах, а также в
ткани матки; максимальное количество Cu,Zn-COfl и Mn-СОД содержится в печени,
коре почек [984], надпочечниках и селезёнке [1265]. У мышей наиболее активный синтез
Э-СОД наблюдается в почках и лёгких [572].
211
Таблица 24
Активность вне- и внутриклеточных изоформ СОД у разных млекопитающих (ЕД/г ткани) [1169]
Ткань
Изоформа СОД
Человек
Бабуин
Кролик
Крыса
Лёгочная ар¬
Э-СОД
1117 + 250
2235 + 413
200 ± 47
-
терия
Си,гп-СОД+Мп-СОД
807 ±145
2076 ± 260
680 ± 63
-
Лёгочная вена
Э-СОД
462 ± 160
991 ±222
-
Си,гп-СОД+Мп-СОД
1228 + 467
1637 + 169
-
-
Аорта
Э-СОД
1204+ 186
3964 + 313
170 + 25
102 + 20
Си,гп-СОД+Мп-СОД
667 ± 64
1810+186
480 + 81
1936 + 44 J
Э-СОД
1181+315
1275 + 187
_
_
I Сонная артерия
|
Си,гп-СОД+Мп-СОД
983 + 134
1582 + 217
-
“
1 Коронарная
Э-СОД
-
1306 + 335
-
-
артерия
Си,гп-СОД+Мп-СОД
-
1096+ 183
-
-
Нижняя полая
Э-СОД
564+ 140
595 ± 36
-
-
вена
Си,гп-СОД+Мп-СОД
854+ 191
1757 + 531
-
-
Бронхи
Э-СОД
347 ± 25
511+35
-
-
Си,гп-СОД+Мп-СОД
889 ± 85
1401 ±85
-
j
Э-СОД
214 + 53
253 ± 22
_
— 8
Лёгкие
Сц,гп-СОД+Мп-СОД
954 ± 76
2166+141
-
I
Таблица 25
Средняя активность Э-СОД в образцах артериальных стенок у разных млекопитающих [1461]
т
человек 6440 ЕДг ткани
корова 4340 ЕДг ткани
свинья 2660 ЕДг ткани
собака 160 ЕДг ткани
кошка
кролик
крыса
мышь
770 ЕДг ткани
2390 ЕДг ткани
90 ЕД/г ткани
3400 ЕДг ткани
Антиоксидантное действие
СОД существенно ускоряет реакцию дисмутации супероксид-аниона. Скорость спон¬
танной реакции при нейтральных pH не превышает 7 х 105 М'с 1 и определяется глав¬
ным образом переходом Oj в протонированную форму:
О 2 + О j + 2Н+ >Н202 + 02 К <0,3 М 'с ',
но2* + Н02* > Н202 + 02 К ~ 105 М 'с ',
но2* + о; + it —> н2о2 + о2 к ~ 1 о8 м'с1.
212
Средняя внутриклеточная концентрация О ~г составляет -10 ю М, и Ту2 спонтанного
диспропорционирования супероксид-аниона при такой скорости реакции была бы равна
3,5 часа. В присутствии же СОД скорость реакции возрастает до 2 х 109 М'!с 1 и выше
[593, 1610]; при средней внутриклеточной концентрации фермента 10 мкМ Ъ/г жизни О \
составляет -10'4 с, что почти в 108 раз меньше, чем при спонтанной дисмутации [222].
Катализируемая Cu,Zn-COfl реакция протекает в 2 стадии: одна молекула О \ вос¬
станавливает Cu(II) с разрывом имидазольного мостика в структуре фермента,
Cu(II)—N^N—Zn(II) + 02 + Н+ ► Cu(I) + Н—N^N—Zn(II) + 02
после чего восстановленный дериват окисляется другой молекулой субстрата [235]:
Си® + Н—N^N—Zn(II) + 02 + Н+ ► Cu(II)—N^N—Zn(II) + H202
Несмотря на высокую специфичность, в определённых условиях Си^п-содержащая
СОД может взаимодействовать с Н202 и выступать в качестве прооксиданта, инициируя
образование радикалов 02" и ОН* [247, 1670]:
Си2+-СОД + Н202 <—» Си+-СОД + О 2 + 2Н+
Си+-СОД + Н202 <—> Си2+-СОД + ОН+ + ОН'
Однако взаимодействие фермента с Н202 наблюдается только при высоких pH (> 9) и
в присутствии высоких концентраций перекиси; в физиологических условиях равнове¬
сие сдвинуто в сторону восстановления О \.
Кроме того, Cu,Zn-COfl также может восстанавливать NO-радикалы с образованием
N0“, который в результате взаимодействия с молекулярным кислородом даёт начало
агрессивному пероксинитриту; фермент также способен катализировать обратную реак¬
цию окисления нитроксил-аниона [933]:
Си+-СОД + N0* <—> Си2+-СОД + NO-
NO' + 02 > ONOO'
Выявлены случаи генетически детерминированного как снижения (моносомия по 21
хромосоме [162]; фамильный вариант амиотрофического латерального склероза связан с
мутацией гена цитозольной Cu,Zn-COfl [1286, 1297]), так и повышения супероксиддис-
мутазной активности (трисомия по хромосоме 21, синдром Дауна) [360]. Интересно от¬
метить, что в обоих случаях изменения активности Cu,Zn-COfl являются причиной раз¬
вития патологических процессов: в первом случае вследствие недостаточной защиты от
АКМ, во втором - в результате цитотоксического действия Н202, образующейся при
дисмутации О ~г. Фамильная доминантная форма амиотрофического латерального скле¬
роза, которая сопровождается дегенеративным некрозом двигательных нейронов, может
быть вызвана не столько снижением активности СОД, сколько появлением цитотоксиче-
ских свойств у данного фермента в результате высвобождения каталитически активных
ионов меди или действия его в качестве пероксидазы [654, 1286]. Методами генной ин-*
женерии выявлен интересный факт: фенотип мышей, нокаутированных по кодирующим
213
Cu,Zn-COfl [1260] и Э-СОД [350] генам, практически не изменялся, также как и продол¬
жительность их жизни*, в то время как аналогичная манипуляция с геном, кодирующим
Мп-СОД, приводила к катастрофическим последствиям: развитию дилатационной кар-
диомиопатии, жировому перерождению печени, повышению уровня кетонов, снижению
активности митохондриальных ферментов, окислительному повреждению ДНК, метабо¬
лическому ацидозу, приводящих к ранней неонатальной гибели животных в возрасте
/ около 1 недели [920, 1012]. Повышенная экспрессия Cu,Zn-COfl у нокаутированных по
Мп-СОД мышей не давала защитного эффекта и животные также погибали вскоре после
рождения [416]. Эти факты свидетельствуют о принципиальном различии биологиче¬
ских эффектов разных изоформ СОД, несмотря на идентичность катализируемой реак¬
ции.
I Необходимо отметить, что биологическая выгода элиминирования О ~г супероксид-
дисмутазой не вполне очевидна - токсичность супероксид-аниона невысока, более того,
в химическом отношении он скорее восстановитель, чем окислитель [642]. Образующая¬
ся в результате реакции перекись водорода - более сильный окислитель, к тому же даю¬
щий начало чрезвычайно активному ОН-радикалу, и в условиях дефицита каталазы и
глутатионпероксидазы (см. ниже) высокая ферментативная активность СОД может слу¬
жить причиной развития деструктивных процессов. Более того, экспериментально дока¬
зано, что сама Cu,Zn-COfl при взаимодействии с Н202 может катализировать генерацию
ОН-радикала (перекись водорода восстанавливает связанные с ферментом ионы Си2+ до
_Си+, последние вступают с Н202 в реакцию Фентона с образованием ОН*) [867].
Вместе с тем СОД, удаляя О ~г, не даёт ему взаимодействовать с N0*, тем самым пре¬
дотвращая образование пероксинитрита (гораздо более опасного прооксиданта, чем
Н202) и повышая концентрацию оксида азота; особенно справедливым такое предполо¬
жение представляется для сосудистого русла и соответственно Э-СОД [596]. Так, недав¬
но показано, что отсутствие Э-СОД у мышей, гомозиготных по нокауту фермента, со¬
провождается существенным повышением генерации О \ снижением локального уровня
N0* и ослаблением эндотелий-зависимого расслабления кровеносных сосудов, а также
возрастанием гипертензивного ответа сосудов на ангиотензин II и окклюзию почечной
артерии (эффект снимался назначением экзогенной Э-СОД) [790]. Установлено, что NO*
модулирует экспрессию Э-СОД: инкубация гладкомышечных клеток аорты человека в
присутствии донора оксида азота DETA-NO (0,2 нмоль NO* в секунду) в течение 12 ч
приводила к 2,7-кратному повышению экспрессии фермента за счёт увеличения скоро
сти транскрипции его мРНК; в 3,2 раза возрастал уровень Э-СОД при инкубации в ана¬
логичных условия деэндотелизированных сегментов мышиной аорты, при этом актив¬
ность медь-цинковой и марганцевой изоформ не изменялась [598]. Кроме того, Э-СОД,
как и внутриклеточная Cu,Zn-COfl, в присутствии восстановленного глутатиона способ¬
на катализировать разложение своеобразных депо оксида азота - S-нитрозотиолов, тем
самым индуцируя продолжительную генерацию N0* [787]. На NO-протективную роль
Э-СОД указывает также и её преимущественная локализация: иммуногистохимическими
методами показано, что фермент располагается главным образом под эндотелием и ок¬
ружает гладкомышечные клетки [1169], то есть как бы "сопровождает в пути" оксид азо¬
та, который синтезируется эндотелиоцитами и имеет своей мишенью растворимую гуа-
нилатциклазу гладкомышечных клеток.
* По данным [529], у мышей с генотипом sodl~l на 30 %снижалась продожительность жизни и возрастала
частота неопластических изменений печени.
214
Существует также мнение [1070], что удаление О \ необходимо для защиты от окис¬
ления внутриклеточного глутатиона, который в восстановленном состоянии выступает
эффективной ловушкой радикалов. В экспериментальных исследованиях на бактериях
показан усугубляющийся токсический эффект гипероксии и OJ в отношении клеток
Е. coli с высоким содержанием СОД, но с нормальной активностью других фермента¬
тивных антиоксидантов [93]. Результаты экспериментов с генетическими манипуляция¬
ми над участками ДНК, кодирующими Cu,Zn-COfl, позволили авторам сделать вывод о
решающем значении баланса активности этого фермента с активностью каталазы и ГПО,
удаляющих Н202: избыток СОД может путём обратной регуляции ингибировать синтез
антиоксидантных ферментов, делая клетки более уязвимыми к окислительной атаке
[1014]. В микроорганизмах, фиксирующих азот, выявляется в 3-5 раз более высокий
уровень СОД по сравнению с не фиксирующими азот организмами [1242], что, по-
видимому, связано с необходимостью защиты фермента нитрогеназы, которая чрезвы¬
чайно чувствительна к токсическому действию кислорода.
Широкое участие супероксидных радикалов в ферментативных реакциях синтеза
простагландинов и метаболизма ксенобиотиков, а также клеточной пролиферации и экс¬
прессии определённых генов (см. выше), позволяет рассматривать СОД как фермент,
выполняющий не только защитную, но и регуляторную функции, будучи ключевым зве¬
ном системы регуляции стационарной концентрации 0 ~2. При этом отмечается, что
Mn-СОД более индуцибельна повышением концентрации О^, чем Cu,Zn-COfl [125]. В
экспериментальных исследованиях на культурах клеток было показано значительное
(более чем в 50 раз) увеличение активности Mn-СОД в результате индукции транскрип¬
ции её мРНК под действием бактериальных липополисахаридов, фактора некроза опу¬
холи и интерлейкина-1, в то время как содержание Cu,Zn-COfl изменялось незначитель¬
но [156, 826]; данные о регуляции уровня мРНК СОД различными факторами суммиро¬
ваны Игорем Н. Зелко с соавт. [1693] (табл. 26). После частичной гепатоэктомии в экс¬
периментальных исследованиях у мышей и крыс процесс регенерации сопровождается
значительным (в 2-3 раза) снижением активности Cu,Zn-COfl, минимальные значения
приходятся на 3-4 сутки после операции, при этом наблюдается четырёх-пятикратное
увеличение образования О 2 в ядерных мембранах, которое предшествует и, по-
видимому, индуцирует усиление митотической активности в регенерирующей гкани
[23]. В быстрорастущих опухолевых клетках также выявляется существенное снижение
содержания митохондриальной Mn-СОД и цитоплазматической Cu,Zn-COfl [58].
Кроме того, секвенирование гена Э-СОД выявило в его промоторном участке нали¬
чие большого количества транскрипционных регуляторных элементов: металл-
регуляторный элемент (нуклеотиды от -470 до -464, MRE), цАМФ-респонсивный эле¬
мент (нуклеотиды от -438 до -443, CREB), АР-1-связывающий участок (нуклеотиды от -
398 до -391), глюкокортикоид-респонсивный элемент (нуклеотиды -189), ксенобиотик-
респонсивный элемент (нуклеотиды от +25 до +29, XRE), 2 антиоксидант-респонсивных
элемента (нуклеотиды от +93 до +102 и от +4464 до +4473), NF-кВ-связывающий уча¬
сток (нуклеотиды от +3696 до +3705) [546, 571] (рис. 49).
Так как в активный центр СОД входят ионы металлов Си и Zn или Мп, активность
фермента может снижаться в условиях дефицита поступления данных ионов в организм.
Экспериментальные исследования на крысах показали, что отсутствие в их корме меди
приводит к снижению активности Cu,Zn-COfl в печени (в 8 раз), селезёнке, почках и
сердце (в 3,8 разэ), но не в головном мозге [855, 892]; на 86 % уменьшается активность
215
Внугри- и внеклеточные факторы, влияющие на экспрессию Cu,Zn-COfl, Мп-СОД и Э-СОД [1693]
л
X
X
X
а
о
h
)Х
X
<D
X
Ч
О
X
3
X
J9
с
о
св
го
со.
а
5
*
ь
О
X
X
X
о.
S
S
ч
X
X
се
X
)Я
JS
с
(L)
(D
и
о.
ч
ч
о
о
Он
Он
со
Ё
<D
н
о
н
cd
X
X
С
е
S
S
Примечание. ГМК - гладкомышечные клетки.
Экзон 1
Экзон 2
Экзон 3 (кодирующий участок)
Рис. 49. Структура гена Э-СОД человека [546]
СОД1 в эритроцитах и на 80 % - активность Э-СОД в сыворотке крови [782]. При этом
если в сердце изменение активности фермента происходит на посттрансляционном
уровне, без изменения количества его мРНК и апобелка, то падение активности Cu,Zn-
СОД в печени обусловлено снижением транскрипции её мРНК; кроме того, необходимо
отметить, что в печени Cu-дефицитных крыс происходит компенсаторная индукция гена
sod2 и увеличение синтеза Мп-СОД [892]. У цыплят, из рациона которых была исключе¬
на медь, обнаружено фактически полное отсутствие Cu,Zn-COfl в аорте, при этом до¬
бавление ионов Си2+ в образцы in vitro восстанавливало активность фермента [451].
Для человека отсутствие или существенное для потери супероксиддисмутазной ак¬
тивности снижение в пище содержания меди, цинка или марганца встречается крайне
редко, также как и генетически обусловленный дефицит потребления этих металлов. В
то же время существуют две наследственно обусловленные патологии, связанные с из¬
менением уровня меди в организме - болезнь Вильсона-Коновалова и болезнь Менке. В
первом случае медь не экскретируется и постепенно накапливается в организме, что
приводит к появлению симптомов её токсичности, таких как патологии печени [309].
Болезнь Менке представляет собой синдром дефицита меди вследствие нарушения её
транспорта и проявляется гипопигментацией, скручиванием волос (pili torti), повышени¬
ем хрупкости костей, сосудистыми аномалиями (в т. ч. аневризмами) и тяжёлыми ней¬
ропатиями; дети, страдающие этим врождённым заболеванием, как правило, погибают в
возрасте 3-4 лет [240].
В последние годы широко исследуются возможности клинического применения Cu,Zn-
СОД, обладающей выраженным защитным эффектом при воспалительных, ишемических
и стрессовых поражениях [11, 1147, 1676]. В частности, повышенная экспрессия Cu,Zn^
СОД у трансгенных мышей давала хороший защитный эффект на экспериментальной мо¬
дели ишемического повреждения миокарда [379]. Существенные препятствия практиче¬
скому использованию фермента создаёт его нестабильность во внеклеточных жидкостях.
Избавиться от этого недостатка позволяет ковалентное связывание СОД с иммуноглобу¬
линами [1692], моно- и полисахаридами [595, 1041], сывороточным альбумином и други¬
ми макромолекулами (желатин [863], фосфатидилхолин [737], сополимер дивинилового
эфира и янтарного ангидрида [694], фиколл, декстран, полиэтиленгликоль) [593, 1523] или
встраивание фермента в липосомы [1262]. В таких препаратах удаётся сохранить актив¬
ность фермента и увеличить время его циркуляции в крови до 30 и более часов [1692]. Jle-
цитинизирование (связывание с 4 молекулами фосфатидилхолина) СОД улучшает её фар¬
макологические свойства, повышая аффинность к клеточным мембранам; такая модифи¬
кация фермента эффективно ингибировала О ~2, генерированный ФМА-стимулированными
нейтрофилами, даже после их двукратного отмывания [737].
217
В экспериментальных исследованиях показано, что СОД, связанная с полиэтиленг-
ликолем, эффективно снижает токсичность АКМ при ряде патологических процессов и
состояний, таких как вызванная эндотоксином острая дыхательная недостаточность у
свиней [1154]; инфаркт миокарда после региональной ишемии и реперфузии у собак
[384] и кроликов [604]; коксакивирусный миокардит у мышей [695], гипероксическое
повреждение лёгкого [1613], ишемическое поражение мозга [939, 1062], иммуноком-
плексные лёгочный альвеолит и инфильтрация кожи [1392], ожоги кожи [1508] и гломе-
рулонефрит [328] у крыс.
В настоящее время получены и интенсивно изучаются рекомбинантные препараты Э-
СОД, которая эффективно защищает эндотелий сосудов и имеет время полувыведения
около 20 часов [820, 1588]. Вместе с тем отмечаются определённые трудности хранения
Э-СОД, так как она подвержена быстрой окислительной модификации с отщеплением
фрагмента с молекулярной массой 19 кДа, кроме того, в сыворотке выявлены низкомо¬
лекулярные (1 и 5 кДа) белковые ингибиторы Э-СОД, которые в значительной степени
определяют её функциональную активность in vivo [40].
г В экспериментах на животных показана возможность проведения генной терапии с
помощью вирусных векторов, несущих кодирующие Э-СОД участки ДНК. Введение
кроликам аденовирусного вектора (Ad5/CMV/Ec-SOD) с геном Э-СОД человека инду¬
цировало синтез Э-СОД в печени, через 3 дня активность Cu,Zn-COfl в плазме крови
увеличивалась на 60 %, однако после внутривенного введения гепарина или декстран-
сульфата активность СОД в плазме возрастала в 100 раз, что сопровождалось перерас¬
пределением Э-СОД по другим органам [917]. Векторная индукция синтеза Э-СОД сни¬
жала развитие станнинга после цикла кратковременной 4-минутной ишемии/реперфузии
и инфаркта миокарда после 30-минутной ишемии, вызванных окклюзией коронарной
, артерии [917, 918].
Недавно сконструирован химерный белок, названный авторами "супер-СОД" (или
СОД2/3), в его состав входят первичная структура Мп-СОД и С-концевой участок
Э-СОД из 26 а. к. о., содержащий характерный для СОДЗ гепаринсвязывающий домен
J609]. Благодаря этому "хвосту" супер-СОД взаимодействует с эндотелиоцитами, в то же
время, будучи заряжена менее положительно, чем Э-СОД, менее сильно прилипает к
поверхности клеток, что делает более успешным их внутривенное введение. Показана
высокая противовоспалительная эффективность СОД2/3 на моделях поражения лёгких и
отёка лапы у крыс; на моделях ишемии/реперфузии химерный белок существенно сни¬
жал окислительное повреждение (кошки), а также связывание нейтрофилов с эндотели¬
альными клетками, тем самым предотвращая повреждение микрососудов [687].
В то же время применению препаратов СОД в лечебных целях, как и вообще фер¬
ментной терапии, свойственны определённые ограничения - нестабильность и короткое
Ti/2 жизни в организме, ограниченный доступ в клетки, иммуногенность, колоколообраз¬
ные кривые "доза - ответ", дороговизна препарата, протеолитическое расщепление. По¬
этому интересным направлением для практики является моделирование свойств СОД
м етал л о протеи нам и.
Действие таких металлоорганических комплексов (L-Men+) имитирует работу актив¬
ного центра СОД и описывается реакциями:
L-Men+ + О: > L-Me(n-')+ + 02
L-Me(n l)+ + О 2 + 2Н+ > L-Men+ + Н202
218
Совокупность этих реакций описывается общим уравнением дисмутации (20 2 + 2Н+
—► 02 + Н202). В качестве имитаторов (миметиков) СОД предложены комплексы селена
с марганцем [253], а также различные комплексы меди, марганца и железа с аминокис¬
лотами, салициловой и кумариновой кислотами, антиэпилептическими лекарствами и
другими органическими соединениями [29, 1504]; получен синтетический низкомолеку¬
лярный селено-марганцевый комплекс, проявляющий СОД- и каталазоподобную актив¬
ность [636].
Интересно отметить, что способностью металлов активного центра фермента имити¬
ровать его супероксиддисмутазное действие с незапамятных времён пользуются микро¬
организмы. Так, например, бактерии Lactobacillus plantarum аккумулируют в больших
количествах атомы марганца (до 25 мМ), которые служат им в качестве функционально¬
го заместителя СОД [592]. В качестве имитаторов СОД могут выступать соединения, не
содержащие атомов металлов, в частности, низкомолекулярные нитроксилы, которые в
физиологических условиях формируют стабильные радикалы [879, 1033] (см. далее
"Другие антиоксиданты").
Применение низкомолекулярных комплексов атомов металлов переменной валентно¬
сти в клинических целях может быть весьма перспективным, так как in vitro антиокисли-
тельная активность у некоторых из них выше, чем у СОД, и они достаточно легко транс¬
портируются в организме. Высокая клиническая эффективность Cu-содержащих ком¬
плексов выявлена при терапии воспалительных процессов [1023, 1434]. Применение не¬
стероидных противовоспалительных препаратов в комплексе с медью повышало их ан-
тифлогогенное действие [1433]. Вместе с тем употребление металлоорганических ком¬
плексов в качестве имитаторов СОД требует глубокого анализа в каждом конкретном
случае [266]. Так, получены данные, что в клетках они не совсем адекватно заменяют
СОД [444], кроме того, некоторые из них токсичны для клеток, так как могут участво¬
вать в реакции Фентона [266, 1449]. Избавиться от этого недостатка позволяет примене¬
ние комплекса Мп с хелатором железа десфералом [548].
Высокой активностью и отсутствием токсических побочных эффектов характеризу¬
ется новый класс смешанных комплексов меди с полиаминами, в которых в качестве
вторичных лигандов используются биомолекулы типа пиридина и имидазолов [220]. В
частности, группой Даниэлы Сэлвемини недавно синтезирована серия имитаторов на
основе имидазольных структур (1,4,7,10,13-пентаазациклопентадекана), селективно и с
высокой скоростью взаимодействующих с02 (но не с Н202, NO*, ONOO-, ОСГ) (рис.
50) [1331]. Полученные соединения обладали высокой стабильностью in vivo: через 30
мин после внутривенного введения крысам в их печени обнаруживалось 90 % интактно-
го комплекса 8; комплекс М40403 оставался стабильным после 10 часов нахождения в
крови крысы. Соединения 1 и 5 эффективно защищают эндотелиоциты от повреждения,
опосредованного активированными нейтрофилами; in vivo комплексы 1, 10 и 11 подав¬
ляли воспаление и нейтрофильную инфильтрацию кишечника (введение разбавленной
уксусной кислоты) и кожи мышей (внутрикожное введение лейкотриена); комплекс
М40403 на модели каррагинанового воспаления уменьшал отёк и ингибировал рекрути¬
рование нейтрофилов и синтез провоспалительных цитокинов [1331], а на модели аллер¬
гической астмы устранял дыхательные и гистопатологические нарушения [997]. Имита¬
торы 1, 5, 6 и М40403 проявляли выраженные защитные свойства на модели ише¬
мии/реперфузии, ингибируя инфильтрацию нейтрофилов, активацию процессов ПОЛ и
наработку ФНО-а и ИЛ-ip.
219
1
5
6
М40403
1 Эффективность ;
I дисмутации 02, !
4,13xl07
9,09x107
1,21х108
>2x107
i Кат (M'V') i
rfe*P
HfL *
8
н. /—\ H сн3
пкУ/Ч
Ч _MlU .V
Н
•N'
Ун
10
гЧ^Ч
сн.-сн
/СН3
сн,
■N.
н
11
Ун
Рис. 50. Структура и каталитическая активность низкомолекулярных имитаторов СОД на основе
комплексов Mn(II) с полиаминами [1331]
Супероксидредуктаза
Недавно охарактеризован ещё один интересный фермент, содержащийся в анаэроб¬
ных микроорганизмах - супероксидредуктаза (СОР) (КФ 1.15.1.2, доноргсупероксид-
оксидоредуктаза). Вначале СОР выделяли из бактерий, главным образом сульфатреду-
цирующих анаэробов, как белок с неизвестной функцией - так, из Desulfoarcuius baarsii,
Desulfovibrio desuljuricans и D. vulgaris в своё время был получен десульфоферродоксин
[742, 888], из D. gigas - голубой белок нееларедоксин [888]. Впервые супероксидредук-
газная активность была показана в 1999 г. группой Михаэля Адамса для фермента, вы¬
деленного из удивительных гипертермофильных бактерий Pyrococcus Juriosus, растущих
только при температурах 80 °С-100 °С и строго анаэробных [771, 941]; практически од¬
новременно была опубликована статья исследователей под руководством Винсента
Нивьеры, в которой сообщалось об открытии супероксидредуктазной активности де-
сульфоферродоксина D. baarsii [945]. Гомологи фермента обнаружены почти во всех
анаэробных и в некоторых микроаэрофильных бактериях, оптимальным для которых
является низкое парциальное давление кислорода (.Borrelia burgdorferi, Treponema
pallidum), и не содержатся в аэробных микроорганизмах [222, 941].
Фермент организован как гомоди- или гомотетрамер (в зависимости от вида бакте¬
рии), состоящий соответственно из 2 или 4 идентичных субъединиц с молекулярной
массой 14 кДа. Каждый мономер содержит один (.D. gigas, Т. pallidum, P. furiosus, Лг-
chaeoglobus fidgidus) или два атома негемового железа (D. vulgaris, D. desulfuricans, Ds.
His4i Hisl 14 baarsii); изоферменты называются соответственно 1 Fe-COP и 2Fe-
СОР. 1 атом железа входит в простетическую группу фермента
[Fe(His)4(Cys)], обязательно присутствующую во всех его изоти¬
пах и называемую "центр П"; некоторые бактерии содержат до¬
полнительный железосодержащий домен [Fe(SCys4)] ("центр I")
[888]. Активный центр СОР (центр II) представляет собой пира¬
миду, в центре прямоугольного основания которой находится атом железа (II), коорди-
His47 ^Hisl6
Cyslll
национно связанный в одной плоскости с атомами азота четырёх гистидиновых остат¬
ков, а по вертикальной оси - с атомом серы цистеинового остатка [167, 888]. В состав
ещё одного железосодержащего домена, характерного для некоторых видов бактерий,
входит 1 атом Fe (III), координированного четырьмя остатками цистеина; назначение его
на сегодняшний день не установлено. Вначале предполагалось, что он участвует в пере¬
носе электронов, тем самым дополняя супероксидредуктазную активность фермента,
однако в настоящее время показано, что расстояние между атомами железа центров I и II
внутри одной субъединицы слишком велико для эффективного транспорта электронов
от 22 до 32 А [888].
В отличие от СОД, катализирующей дисмутацию супероксид-аниона с образованием
перекиси водорода и молекулярного кислорода, СОР осуществляет одноэлектронное
восстановление О ~2 до Н2О2; образующаяся в результате реакции Н202 восстанавливает¬
ся до воды пероксидазами, отличными от классических каталаз [771]:
О" + 1 ё + 2Н+ >Н202
пероксиредоксин
ХН2 X
Н202 » 2Н20
NADH NAD
NADH-пероксидаза
Способность супероксидредуктаз катализировать классическую реакцию дисмутации
О 2 выражена крайне слабо: их супероксиддисмутазная активность составляет 20-100
ЕД/мг белка, что на 2 порядка ниже канонической (4000-5000 ЕД/мг белка) [1125]. Вос¬
становительные эквиваленты для О ~2 СОР получают прямо от восстановленных пири-
диннуклетотидов через промежуточные переносчики электронов, в качестве которых по
меньшей мере три супероксидредуктазы используют железосерный металлопротеин
рубредоксин, содержащий 1 атом железа на молекулу (рис. 51) [222]. Помимо рубредок-
сина, очевидно, возвращать фермент в исходное состояние могут и другие аутоокисляе¬
мые растворимые редокс-белки, которыми буквально нашпигованы анаэробные бакте¬
рии: переносчики электронов (ферредоксин, цитохромы, рубредоксин, десульфоредок-
син, флаводоксин) и ферменты (гидрогеназы) [1125]. Более того, показано, что фермент
способен восстанавливать рост дефицитных по СОД штаммов Е. coli (бактерий, не
имеющих генов ни рубредоксина, ни СОР) и снижать в них уровень О \; таким образом,
очевидно, существуют другие электронтранспортные цепи, способные отдавать элек¬
троны для восстановления супероксид-аниона супероксидредуктазами [771].
СОР, как и СОД, обладает конфигурацией, позволяющей ферменту взаимодейство¬
вать с О2 со скоростью, практически равной скорости диффузии супероксид-аниона:
константа скорости реакции составляет от 0,6 х 109 M'V1 (Т. pallidum) до 1,5 х 109 M'V1
(D. vulgaris) [1126]. Сопоставимы и внутриклеточные концентрации ферментов: так, Г.
pallidum содержит около 9500 мономеров СОР на клетку, что, исходя из средних разме¬
ров микроорганизма (0,2 мкм в диаметре и от 5 до 20 мкм в длину), соответствует кон¬
центрации 25-100 мкМ [222].
В чём же биологический смысл использования анаэробными бактериями суперок¬
сидредуктазы для защиты от О j, а не супероксиддисмутазы? Ответ кажется очевидным:
в катализируемой СОР реакции не образуется кислород, токсичный для данных микро¬
организмов.
221
супероксидредуктаза супероксидредуктаза
восстановленная окисленная
Рис. 51. Схема переноса электронов в супероксидредуктазной реакции; в качестве восстановителя
СОР помимо рубредоксина могут выступать другие редокс-белки
Однако столь простое объяснение не совсем верно: так, для защиты от кислорода
% анаэробы используют специально выработанные и гораздо более эффективные механиз¬
мы (цитохром-J-оксидазная цепь переноса электронов Azotobacter sp.; расположенная в
периплазматическом пространстве дыхательная цепь Desulfovibrio sp.) [742]. Более веро¬
ятным представляется другое объяснение: внутренняя среда анаэробных бактерий силь¬
но восстановлена, и содержащиеся в них в большом количестве редокс-белки при попа¬
дании кислорода могут служить причиной развития окислительного стресса, восстанав¬
ливая 02 до О 2. В этом случае использование СОР, которая переносит электроны с этих
восстановителей на супероксид-анион, позволяет микроорганизмам убить двух зайцев
одновременно: фермент детоксицирует иО^и потенциальный источник его возникно¬
вения [1125].
Способы регистрации
Г Для измерения активности СОД обычно применяют фотометрический анализ кон¬
курентного ингибирования ферментом реакции субстрата с каким-либо хромофором
(рис. 52), при этом каталитическая активность СОД опытного образца определяется по
ингибированию реакции II; возможно также определение активности СОД по усилению
продукции Н202 (поглощение при 240 нм) [1363].
^ Н2О2 + 02
1.хромофор
I окисленный
- II
Система, генерирующая 02 ► С2 ►
СОД I 2Н+ ▼
I хромофор
X восстановленный
Н2О2 + О2
Рис. 52. Определение активности супероксиддисмутазы по конкуренции с хромофором О 2
222
Генерация суиероксид-аниона осуществляется в одной из стандартных систем:
"ксантин (гипоксантин) + ксантиноксидаза"; "диметилсульфоксид + NaOH"; "феназин-
метосульфат + NaOH"; "рибофлавин + свет"; в качестве хромофора, как правило, ис¬
пользуют феррицитохром с или НСТ 736, 1137, 1623]. Недавно синтезирован чис¬
тый химический источник О \ (SuperOxide^TKernial Source SOTS-1, ди-(4-
карбоксибензил)гипонитрит), генерирующий супероксид-анион в физиологических ус¬
ловиях с постоянной скоростью и эффективностью -40 моль % [705]:
Н20, pH = -7,37 °С 02
[ 02CC6H4CH2ON=]2 —2—- ■ О»- —0,4 0*
к - 1,5 х 10 с
Кроме того, существуют соединения, объединяющие в себе свойства и 0~2-
генерирующих, и хромофорных систем: при аутоокислении 6-гидроксидофамина, пиро¬
галлола, адреналина образуются окрашенные продукты (пики поглощения - при 490,
420 и 480 нм, соответственно) и, в качестве интермедиата, - Oj [985, 1031]. Добавление
в реакционную смесь цианидов, ингибирующих Cu,Zn-COД, позволяет оценить вклад
Мп-СОД в общую суиероксиддисмутазную активность исследуемого образца [985, 1031,
1137]. Удобным методом для измерения продукции О ~2 является хемилюминесценция с
люцигенином и другими люминофорами. Поэтому на основе хемилюминесценции были
разработаны методы для регистрации СОД в эритроцитах и цельной крови [96, L40], в
гомогенатах тканей и сыворотке [41&,_893]. Предел обнаружения Cu,Zn-COfl поингиби-
рованию хемилюминесценции в систем? "ксантин - ксантиноксидаза - люцигенин" со¬
ставляет 0,01 нг/мл [893].
Во многих исследованиях, как правило, активность СОД выражают в относительных
единицах. Унифицированной единицей активности СОД (применяется фирмой Sigma)
является такое количество фермента, которое вдвое уменьшает скорость восстановления
цитохрома с (0,6 мкмоль/мл) супероксидными радикалами, образующимися в системе
"ксантиноксидаза (0,003 ЕД/мл) - ксантин (2 мкмоль/мл)". Для определения содержания
ферментативных антиоксидантов в биологических образцах разработаны высокочувст¬
вительные иммунохимические и иммуноферментные методы, многие из которых пред¬
ложены для клинического применения. Результаты измерения содержания различных
изоформ СОД в тканях человека, полученные с помощью данных методов, представле¬
ны в табл. 27.
Каталаза
Каталаза (КФ 1.11.1.6, систематическое название "перекись-водорода: перекись-
водорода-оксидоредуктаза") - гемсодержащий фермент с молекулярной массой около
250 кДа, впервые описанный Loew в 1901 году [цит. по 1206]. По структуре каталаза
является тетрамером, содержащим по одной прочно связанной гемовой простетической
группе на субъединицу [399], при этом сами по себе субъединицы не обладают катали¬
тической активностью. Из Lactobacillus plantarum выделена негемовая псевдокаталаза,
состоящая из 6 субъединиц массой по 28,3 кДа, каждая из которых содержит по 1 атому
Мп [868]. Каталитическая активность каталазы определяется во всех растениях и микро¬
организмах, за исключением облигатных анаэробов. В организме человека и животных
максимальное содержание фермента обнаружено в эритроцитах, а также в печени и поч¬
ках; концентрация её в мозге, щитовидной железе, половых железах и соединительной
ткани мала [1].
223
Таблица 27
Содержание Cu,Zn-COfl, Mn-СОД и Э-СОД в тканях и органах здоровых людей
и при различных патологиях
Форма СОД
Объект исследования
Содержание
Ссылка I
Cu,Zn-COfl
Сыворотка крови здоровых людей
46,09 мкг/л
[1228]
46,1 ±21,6 мкг/л
[1229]
36,3 ±15,6 мкг/л
[886]
26,9 ± 7,8 мкг/л
[1122]
14,0 мкг/л
[1144]
Сыворотка крови больных:
синдромом Дауна
176,33 мкг/л
[1228]
84,4 мкг/л
[1144]
раком желудка
46,9 мкг/л
[1144]
раком поджелудочной железы
36,2 мкг/л
[1144]
раком прямой кишки
53,6 мкг/л
[1144]
раком желчевыводящих путей
36,1 мкг/л
[1144]
раком пищевода
40,3 мкг/л
[1144]
язвой желудка
12,3 мкг/л
[1144]
гастритом
15,1 мкг/л
[1144]
язвой 12-перстной кишки
9,9 мкг/л
[1144]
панкреатитом
20,9 мкг/л
[1144]
холелитиазом
18,8 мкг/л
[1144]
Плазма крови здоровых людей
11,0 мкг/л
[983]
13,7 ± 8,5 мкг/л
[886]
Плазма крови больных синдромом Дауна
84,4 ± 90,0 мкг/л
[886]
Эритроциты здоровых людей
0,95 ± 0,07 мг/г НЬ
[886]
14,99 нг/10б клеток
[1228]
Эритроциты больных синдромом Дауна
1,35 ±0,08 мг/г НЬ
[886]
24,8 нг/106 клеток
[1228]
Моча здоровых людей
1,00 мкг/ммоль креатинина
[1228]
Моча больных синдромом Дауна
2,05 мкг/ммоль креатинина
[1228]
Здоровые люди:
Кора головного мозга
4,27 ± 0,65 мг/г белка
[886]
Мышечная ткань сердца
2,31 ± 0,48 мг/г белка
[886]
224
Таблица 27 (окончание)
1
2
3
~~4 "
Аорта
1,22 ± 0,45 мг/г белка
[886]
Лёгкие
0,94 мг/г белка
[886]
Селезёнка
0,67 ± 0,07 мг/г белка
[886]
Печень
3,22 ± 0,71 мг/г белка
[886]
Пищевод
1,50 ± 0,58 мг/г белка
[886]
Желудок
1,22 ± 0,40 мг/г белка
[886]
Тонкий кишечник
1,22 ± 0,20 мг/г белка
[886]
Толстый кишечник
1,32 ± 0,17 мг/г белка
[886]
Почки
2,21 ±0,18 мг/г белка
[886]
Мочевой пузырь
1,58 + 0,55 мг/г белка
[886]
Простата
2,14 мг/г белка
[886]
Яички
1,43 мг/г белка
[886]
Надпочечники
3,42 ± 1,37 мг/г белка
[886]
Поджелудочная железа
1,74 ± 0,30 мг/г белка
[886]
Молочные железы
1,26 ± 0,48 мг/г белка
[886]
Щитовидная железа
0,38 ±0,18 мг/г белка
[886]
Жировая ткань
0,53 ± 0,05 мг/г белка
[886]
Скелетные мышцы
1,54 ± 0,59 мг/г белка
[886]
ПРЕДЕЛ ОБНАРУЖЕНИЯ
1 мкг/л
0,3 мкг/л
3 пг/лунку
[1144]
[1228]
[886]
Mn-СОД
Сыворотка крови здоровых людей
88.8 ±20,8 мкг/л (?)
99.8 ± 24,8 мкг/л (S)
82 ±21 мкг/л
84,5 ± 30,0 мкг/л
[825]
[825]
[163]
[1123]
Э-СОД
Сыворотка крови здоровых людей
55,8 ± 18,8 мкг/л
(93,5 % обследованных)
>400 мкг/л
(6,5 % обследованных)
[164]
[164]
Моча здоровых людей
20 мкг/л
[164]
ПРЕДЕЛ ОБНАРУЖЕНИЯ
0,05 мкг/л
[1144]
Есод
Сыворотка крови здоровых людей
200 ± 10 мкг/л
[893]
L
ПРЕДЕЛ ОБНАРУЖЕНИЯ
0,01 мкг/л
(0,17 фмоль/образец)
[893]
225
В клетках каталаза локализована преимущественно (80 %) в пероксисомах, где её
концентрация достигает 106 М [11] (в гепатоцитах на каталазу приходится 40 % белка
пероксисом), в цитозоле выявляется около 20 % от общего содержания фермента. Ген,
кодирующий каталазу, у человека расположен на длинном плече хромосомы 11 (11 pi3)
[119].
L Разложение перекиси водорода каталазой осуществляется в двух реакциях [11, 1610]:
KaT-Fe3+ + Н202 > (окисленная каталаза)
(окисленная каталаза) + Н202 > KaT-Fe3+ + 2Н20 + 02.
Одна молекула каталазы за секунду может восстановить до 44 000 молекул Н202. В
окисленном состоянии каталаза может работать как пероксидаза (КФ 1.11.1.7, система¬
тическое название "донор:перекись-водорода-оксидоредуктаза"), катализируя окисление
спиртов, фенолов или альдегидов:
(окисленная каталаза) + АН2 > Кат-Fe3* + 2Н20 + А.
(донор)
В физиологических условиях каталазная активность фермента из клеток млекопи¬
тающих примерно в 10 000 раз выше, чем пероксидазная. В то же время в бактериях пе-
роксидазная активность может становиться доминирующей, поэтому фермент микроор¬
ганизмов принято называть "каталаза-пероксидаза". Показана и прооксидантная роль
каталазы: так, она может выступать источником образования АКМ - около 0,5 % кисло¬
рода, образующегося в результате разложения Н202, возникает в возбуждённом синглет-
ном состоянии [147].
р В клетках, согласно современным представлениям, каталаза препятствует накопле¬
нию Н202, оказывающей повреждающее действие на клеточные компоненты. Ингибиро¬
вание внутриклеточной каталазы на 55 % вызывает гибель фибробластов человека в
культуре.
u У людей выявлено наследственное заболевание - акаталаземия (акаталазия, синдром
Такахары), при которой в тканях резко снижено содержание каталазы или она полно¬
стью отсутствует; особенно много таких людей в Корее и Японии (в Японии насчитыва¬
ется около 2000 человек, лишённых каталазы). Впервые заболевание было описано
японским отоларингологом Шигео Такахарой, который обнаружил пациентов с прогрес¬
сивной гангреной ротовой полости, у которых перекись водорода, нанесённая на участки
изъязвления, не пенилась, как обычно [1476]. У половины людей с акаталаземиями ни¬
каких клинических симптомов заболевания не выявляется, что позволяет отнести ката¬
лазу к не жизненно важным ферментам. Однако у многих лиц с данным заболеванием
вокруг зубов развиваются язвенные процессы, которые являются следствием воздейст¬
вия Н202, нарабатываемой бактериями. В опубликованной в 2000 году работе сообщает¬
ся, что частота возникновения диабета у венгров с генетически обусловленным дефици¬
том каталазы повышена по сравнению как с их родственниками первой степени, у кото¬
рых активность фермента не изменена, так и с остальным населением Венгрии; авторы
предполагают, что дефицит каталазы может быть причиной накопления окислительных
повреждений р-клеток и приводить к развитию диабета [639]. Кроме того, обнаружено,
что у людей точечная мутация нуклеотида, расположенного в промоторе гена каталазы
(844 п.о. от стартового кодона), связана с возникновением эссенциальной гипертензии
[775].
Эксперименты на нокаутированных по каталазе мышах не выявляют у таких живот¬
ных аномалий развития или изменений морфометрических показателей [704]. Чувстви-
226
тельность нокаутов к гипероксии и фотохимически индуцированному окислительному
стрессу существенно не отличалась от таковой для дикого типа, однако окислительное
фосфорилирование в митохондриях нейронов коры головного мозга при физических
воздействиях было снижено [704].
Каталаза относится к ферментам, которые наиболее длительно сохраняют свою вы¬
сокую активность, почти fie требуют энергии активации, скорость реакции этого энзима
лимитируется лишь скоростью диффузии субстрата к активному центру. Показано так¬
же, что каталаза может присоединять четыре молекулы НАДФН, что предохраняет её от
инактивации и повышает ферментативную активность [849]. Вместе с тем из-за большой
молекулярной массы каталаза плохо проникает внутрь клеток [943], а во внеклеточных
жидкостях быстро теряет свою активность в результате действия протеолитических
ферментов. Поэтому считается, что внеклеточная защитная роль каталазы незначитель¬
на, однако её повышенное содержание в сыворотке крови при некоторых заболеваниях,
таких как ревматоидный артрит [865] и острый респираторный дистресс-синдром [910],
может служить для защиты от окисления определённых молекул или структур, в частно¬
сти, oil -ингибитора протеиназ. Происхождение сывороточной каталазы при острых вос¬
палительных процессах не ясно, возможно её выделение из разрушенных клеток. На
культуре лимфоцитов человека было показано, что наличие в культуральной среде даже
небольшого (менее 3 % от внутриклеточного содержания) количества каталазы отменяет
апоптотическую гибель и возвращает клеткам Т-линии способность к росту в среде
RPMI-1640, не содержащей сыворотки [1338]. Авторы этой работы предположили, что
Т-лимфоциты могут выделять во внешнюю среду каталазу, что необходимо для их за¬
щиты в области воспалительного очага.
Низкая проницаемость мембран для каталазы и её подверженность действию протео¬
литических ферментов ограничивают фармакологическое применение фермента. Вместе
с тем показано, что совместное применение СОД и каталазы значительно эффективнее
защищает клетки от окислительного стресса, чем назначение ферментов по отдельности (
[772, 862]. Более того, получены ковалентно связанные с альдегиддекстраном конъюга¬
ты каталазы и СОД, где альдегиддекстран играет роль связующего мостика, существен¬
но не изменяя активность ферментов [98]. Такие конъюгаты обладали эффективным ан-
тифиброзным действием при экспериментальном силикозе у крыс, в то время как раз¬
дельное применение СОД и каталазы не давало эффекта. Синтезированный недавно низ¬
комолекулярный селено-марганцевый комплекс EUK-8, обладающий одновременно ка-
талазной и СОД-подобной активностью, эффективно предотвращал многие проявления
ЛПС-индуцированного у свиней острого респираторного дистресс-синдрома [636]. Ана¬
логичный подход использовали авторы работы [1295], в которой показано существенное
улучшение защитных свойств каталазы в отношении Н202-индуцированного повышения
проницаемости и повреждения альвеолярных эпителиоцитов крыс при конъюгировании
фермента с трансферрином, что увеличивало захват клетками каталазы через рецепторы
к трансферрину.
Наличие гема делает каталазу окрашенной, поэтому она может регистрироваться
спектрофотометрически (максимум поглощения при 640-660 нм [669]). Однако обычно
активность каталазы определяется по убыли субстрата (Н202) [77, 1167] или по увеличе¬
нию содержания продукта реакции - 02 (например, с помощью электрода Кларка [479,
910]). Разделить действие каталазы и ГПО в биологической среде можно с помощью
специфического ингибитора каталазы - 3-амино-1,2,4-триазола [1020], цианиды также
необратимо ингибируют каталазу.
227
Г лутатионпероксидаза
Для инактивации перекиси водорода в клетках высших животных существует ещё
одно важное семейство ферментов - глутатионпероксидаз (КФ 1.11.1.9, систематиче¬
ское название "глутатион:перекись-водорода-оксидоредуктаза"), существование которо¬
го показано Гордоном Милзом в 1957 г. [1028]. В 1973 г. Джон Т. Ротрак с соавт. [1300]
установили, что в состав ГПО входит селен, и каждая молекула фермента содержала 4
атома Se. Помимо этой клеточной изоформы, получившей при дальнейшей классифика¬
ции порядковый номер 1 (ГП01), глутатионпероксидаза представлена селеновыми изо¬
ферментами -"желудочно-кишечным" (ГП02, выделен из цитозоля клеток печени и ки¬
шечника) [393], внеклеточным (ГПОЗ, выявляется в плазме и молоке) [1477], ГПО гид¬
роперекисей фосфолипидов (ГП04) и не содержащими Se изозимами - "секреторным"
(ГП05, обнаруживаемая в придатках яичек) и ГП07, а также экзотической ГП06, в со¬
став которой селен либо входит (человек, свинья), либо не входит (мышь, крыса) (табл.
28).
Таблица 28
Свойства изоферментов глутатионпероксидазы человека
Изофермент
Молекулярная
масса субъеди¬
ницы, кДа
Длина (чис¬
ло а. к. о.)
Хромосомная
локализация
Преимущественная локализация 1
в орг анизме |
ГП01
21,9
201
Зр21.3
Повсеместно
ГП02
21,9
190
14q24.1
Желудочно-кишечный тракт I
ГПОЗ
25,5
226
5q23
Почки
ГП04
22,1
197
19р 13.3
Яички
ГП05
25,2
221
6р22.1
Придатки яичек
ГТ106
24,9
221
6р22.1
Органы обоняния
ГП07
21,0
187
1р32
Повсеместно
Применение. Таблица составлена на основе баз данных "Universal Protein Resource"
(http://www.cbi.uniprot.org). "The Human Protein Reference Database" (http://www.hprd.org).
"Online Mendelian Inheritance in Man" (http://www.ncbi.nlm.nih.gov).
"Классическая" (или "цитозольная", "клеточная") ГП01 представляет собой тетрамер,
состоящий из четырёх идентичных сферических субъединиц; гидрофильность затрудня¬
ет её проникновение в липидный слой мембран; поэтому основная часть фермента
(~ 70 %) локализована в цитозоле, и около 20-30 % - в митохондриях всех клеток мле¬
копитающих [11, 1610]. Каждая субъединица со¬
держит по 1 атому селена, входящему в состав селе-
ноцистеиновых остатков; на тетрамере имеется 2
активных GSH-связывающих центра [93]. Селено-
цистеин обладает необычным свойством: кодирую¬
щий его кодон UGA имеет и вторую функцию -
NH2
I z
HOOC-CH-H2C-Se-H
Селеноцистеин
(трёхбуквенное обозначение Sec)
терминации синтеза белка, что зачастую приводит к ошибочным истолкованиям данного
кодона; так, при расшифровке генома человека не был правильно предсказан ни один из
25 селенопротеинов [882]. У эукариот кодон UGA распознаётся как сигнал для внедре¬
ния в белок селеноцистеина в том случае, если в З'-нетранслируемом участке соответст¬
вующей ДНК содержится особая структура, называемая "Sec-внедряющая последова¬
тельность" (SECIS, Sec insertion sequence) [882].
При недостатке селена в рационе питания уменьшается уровень ГПО, что снижает ус¬
тойчивость организмов к окислительному стрессу [574] и может приводить к развитию
свободнорадикальной патологии, аналогичной авитаминозу Е и характеризующейся раз¬
рушением эритроцитов, некрозом и ожирением печени (беломышечная болезнь живот¬
ных) [1]. У человека снижение активности ГП01 в результате дефицита селена выявлено
при сердечно-сосудистых заболеваниях [1329], в том числе болезнях Кешана и Кашин-
Бека [7, 1101]; при раке [1330]; у детей с фенилкетонурией, из рациона питания которых
исключён фенилаланин [1617], а также у больных фиброзом мочевого пузыря, длительное
время находящихся на парентеральном питании [1601]. Данные эпидемиологических ис¬
следований демонстрируют наличие обратной корреляции между содержанием Se в пить¬
евой воде и смертностью от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [1580].
Дефицит селена выявляется в некоторых районах с вулканической почвой (гористые мест¬
ности Финляндии, Китая, Бурятии и др. стран), вместе с тем в северных штатах США
(Монтана, Дакота), а также некоторых районах Китая отмечено высокое содержание селе¬
на в виде селенита и селената, что оказывает токсическое действие на сельскохозяйствен¬
ных животных и человека. Токсичность селена для человека проявляется при суточных
дозах потребления >1 мг при этом его концентрация в крови достигает 40 мкМ [7].
"Желудочно-кишечная" ГП02 - тетрамерный цитоплазматический фермент, иден¬
тичный классической ГП01 приблизительно на 65 % по аминокислотной последова¬
тельности и на 60 % - по нуклеотидной последовательности [210] и имеющий такую же
субстратную специфичность, то есть способен восстанавливать перекись водорода и
гидроперекиси жирных кислот, но не гидроперекиси фосфолипидов [742]. У крыс дан¬
ная изоформа локализована главным образом в желудочно-кишечном тракте, в то время
как у людей - в печени и толстом кишечнике.
Внеклеточная ("плазматическая") селен-содержащая ГПОЗ представляет собой тет¬
рамерный гликопротеин. ДНК изозима выявлена и секвенирована для многих видов жи¬
вотных, в том числе человека, крыс, мышей и быков; эти исследования показали, что по
нуклеотидной последовательности внеклеточная ГПОЗ на 40-50 % идентична классиче¬
ской ГП01. Изофермент содержится главным образом в почках, а именно - в прокси¬
мальных канальцах, однако синтезируется и другими клетками (мРНК ГПОЗ экспресси¬
руется в сердце, плаценте, лёгких, желудочно-кишечном тракте); наличие энзима в
грудном молоке позволяет предположить, что он также синтезируется клетками молоч¬
ных желез [210]. До недавнего времени ГПОЗ плазмы считалась аномальным фермен¬
том, так как её Кт для GSH составляет несколько ммоль [1477], в то время как физиоло¬
гическая концентрация глутатиона в плазме крови человека не превышает 10 мМ. Одна¬
ко недавно было показано, что эффективными донорами электронов для внеклеточной
ГПО являются тиоредоксинредуктаза и тиоредоксин, в присутствии нано- и миллимо-
лярных концентраций которых и НАДФН фермент эффективно восстанавливал гидро¬
перекись трет-бутша\ аналогичным действием обладал глутаредоксин в миллимоляр-
ных концентрациях, в то время как глутатион был неэффективен в концентрациях
вплоть до физиологически достижимых (10 мМ) [283]. Внеклеточная ГПОЗ играет важ¬
ную роль в создании антиоксидантного барьера лёгких: более половины активности
229
ГПО бронхоальвеолярной жидкости приходится на внеклеточный изофермент, секрети-
руемый главным образом эпителиоцитами бронхов, альвеолярными макрофагами и ин¬
терстициальными клетками [225].
В клетках млекопитающих также содержится ГП04 - ГПО гидроперекисей фосфо¬
липидов (КФ 1.11.1.12, систематическое название "глутатион:перекись-липида-
оксидоредуктаза"), впервые выделенная в 1982 г. группой Фульвио Урсини [1544]. Фер¬
мент представляет собой мономер и существенно отличается от других изоформ ГПО,
являющихся тетрамерами [1544]; его гомологичность классической ГП01 у разных ви¬
дов животных и человека составляет от 30 до 40 % [741]. ГПО гидроперекисей фосфо¬
липидов синтезируется в длинной (L-форма, 23 кДа) и короткой формах (S-форма, 20
к Да), первая обнаруживается в межмембранном пространстве митохондрий, вторая - в
ядре, эндоплазматическом ретикулуме и цитоплазме [195]. Ген, кодирующий изофер¬
мент, у человека локализован в 19 хромосоме (19р13.3), у мыши - в 10 [741]. Наряду с
Мп-СОД, ГП04 является главным ферментативным антиоксидантом в митохондриях, в
разных типах клеток она эффективно ингибирует накопление гидроперекисей, снижает
выход цитохрома с и предотвращает развитие апоптоза при действии АКМ-
индуцирующих агентов [1093].
Как явствует из названия изозима, он, помимо Н202 и липидных гидроперекисей,
способен восстанавливать гидроперекиси фосфолипидов [1545, 1610] и, кроме того, гид¬
роперекиси тимина [741], холестерина, жирных кислот, кумола [1060]. Будучи липо-
фильным соединением, он эффективно взаимодействует с гидроперекисями фосфати-
дилхолина, холестерина и эфиров холестерина в мембранах и липопротеинах низкой
плотности [1499]. Совместно с токоферолом ГПО гидроперекисей фосфолипидов прак¬
тически полностью подавляет ПОЛ в биологических мембранах благодаря тому, что
витамин Е эффективно восстанавливает пероксирадикалы, а фермент разлагает гидропе¬
рекиси, препятствуя тем самым их вовлечению в окислительный цикл [1546].
К семейству глутатионпероксидаз принадлежит также секреторный белок с молеку¬
лярной массой 24 к Да - так называемая "секреторная ГПО". специфически локализован¬
ная в придатках яичков [1618]. Несмотря на отсутствие характерного для ферментов
данного семейства селеноцистеинового остатка, входящего в каталитический центр, в
экспериментах in vitro и in vivo продемонстрировано, что секреторная ГП05 проявляет
глутатионпероксидазную активность [1577]. Функция изофермента в придатках яичек в
настоящее время недостаточно изучена; в то же время показано, что он связывается с
акросомальным участком сперматозоидов в ходе их эиидидимального транзита, это по¬
зволило предположить возможность участия секреторной ГПО в защите мембран спер¬
мы от окислительного повреждения [1577].
В 2003 г. Георгием В. Крюковым с соавт. на основе компьютерного анализа генома
идентифицирована ГПОб, имеющая на тесную гомологию с ГПОЗ; вычисленный белок
имеет глобулярную структуру, содержит остаток селеноцистеина в положении 73 и об¬
наруживается только в эмбрионах и эпителии органов обоняния взрослых мышей [882].
ГПОб крыс ранее была клонирована как белок, метаболизирующий одоранты [469]; ор¬
тологи фермента у крыс и мышей вместо остатка селеноцистеина содержат цистеин, в то
время как изозим свиней представляет собой селенопротеин. Проведённый
Г. В. Крюковым с соавт. анализ показал, что содержащийся в З'-нетранслируемом участ¬
ке гена, кодирующего ГПОб мышей, элемент SECIS является нефункциональным вслед¬
ствие мутаций; авторы заключили, что селеноцистеин, первоначально присутствующий
в белках семейства глутатионпероксидаз у млекопитающих, у грызунов в ходе эволюции
был заменён на цистеин [882].
230
В 2004 г. группой исследователей из США обнаружена ГП07, названная "не-
селеноцистеиновой глутатионпероксидазой гидроперекисей фосфолипидов" (NPGPx,
non-selenocysteine phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase), - аналог ГП04
[1547]. Фермент выявлялся во всех исследованных тканях - лёгких, почках, яичках, жи¬
ровой ткани, молочных железах, при этом экспрессия мРНК и белка NPGPx в молочных
железах снижалась во время беременности и лактации, а также отсутствовала в боль¬
шинстве протестированных клеточных линиях рака груди. Авторы предполагают, что
обнаруженная ими ГП07 играет важную роль в развитии злокачественных опухолей
молочной железы, защищая клетки от возникающего в ходе метаболизма полиненасы-
щенных жирных кислот окислительного стресса; снижение её активности, очевидно,
является критическим моментом, способствующим трансформации клеток.
Антиоксидантное действие
Все ГПО в большей или меньшей степени катализируют реакцию восстановления
глутатионом нестойких органических гидропероксидов, включая гидропероксиды поли-
ненасыщенных жирных кислот, в стабильные соединения - оксикислоты:
2GSH + ROOH > GSSG + ROH + Н20,
В результате взаимодействия с гидропероксидом ROOH селеноцистеиновый остаток
фермента переходит из селенола в селененовую кислоту, с которой затем связывается
GSH с образованием селененилсульфида:
ГПО-SeH + ROOH > ROH + ГПО-SeOH
ГПО-SeOH + GSH > H20 + ГПО-Se-SG.
Прореагировав со второй молекулой глутатиона, ГПО возвращается в исходное со¬
стояние:
ГПО-Se-SG + GSH > ГПО-SeH + GSSG.
Подобно каталазе, ГПО способны также утилизировать Н202:
2GSH + Н202 » GSSG + 2Н20.
Кроме того, недавно обнаружено, что селеносодержащие ГПО проявляют перокси-
нитритредуктазную активность, восстанавливая ONOCT до нитрит-аниона NO \ и тем
самым предотвращая опасные реакции окисления и нитрования, в которые активно
вступает пероксинитрит [1402]. Стехиометрия
пероксинитритредуктазной реакции аналогична
классической глутатионпероксидазной реакции
с участием гидропероксидов: взаимодействуя с
ONOCT, фермент окисляется до селененовой
кислоты и затем восстанавливается до исходно¬
го состояния двумя молекулами глутатиона;
скорость реакции составляет 8 х 106 M'V1 [312].
Биорегенерация окисленного глутатиона
(GSSG), образующегося в GSH-пероксидазной
реакции, осуществляется с участием глутатион-
редуктазы (глутатион-дисульфид-редуктаза, КФ
1.8.1.7, систематическое название ''глутатионГИАДФ+-оксидоредуктаза1') и систем вос¬
становления НАДФ+, в частности, в пентозофосфатном пути окисления глюкозо-6-
фосфата (глюкозо-6-Р) в 6-фосфоглюконо-5-лактон (б-Р-глюконо-5-лактон): _
ONOO ONO
GSS
ГПО-SeH ГПО-SeOH
°х 1"GSH
GSH"^^ r|)0_SeSG j/ H20
231
GSSG + НАДФН + H+ —Глутатионредуктаза ^ 2GSH + НАДФ+
НАДФ+ + глюкозо-6-Р —Глюкшо-6-фосфатдегидрогеназа > нддфн + н+ +
+ 6-Р-глюконо-5-лактон.
Существование в печени млекопитающих фермента, восстанавливающего окислен¬
ный глутатион, впервые было показано Фредериком Хопкинсом и К.А.С. Эллиотом в
1931 году [717]. Глутатионредуктаза выявляется в митохондриях и цитозоле клеток. Так
как активность ГПО зависит от GSH, восстанавливающегося глутатионредуктазой, рабо¬
та которой в свою очередь зависит от НАДФН, а следовательно и от работы ферментов
гексозомонофосфатного шунта, главным образом глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (КФ
1.1.1.49, систематическое название 'Т)-глюкоза-6-фосфат:НАДФ+-1-оксидоредуктаза"),
то в конечном счете разложение Н202 ГПО существенно зависит от pH, наличия глюко¬
зы и целого ряда факторов, влияющих на содержание в клетках GSH или НАДФН [931].
Следует отметить, что ГП01 устойчива к действию "классических" ингибиторов фер-
L ментов азиду и цианиду, однако существует её специфический ингибитор - меркапто-
сукцинат [7].
Сродство классической ГП01 к Н2Р2 выше, чем у каталазы, поэтому первая более
эффективно работает при низких концентрациях перекиси водорода, в то же время в
защите клеток от окислительного стресса, вызванного высокими концентрациями Н202,
, ключевая роль принадлежит каталазе [525, 1362]. Так, было показано, что вклад ГПО в
деградацию эндотелиальными клетками микрососудов быка экзогенной перекиси водо¬
рода в концентрации до 0,5 нмоль/мин х 106 клеток составляет - 70 %, а при высоком
уровне Н202 (5 нмоль/мин х 106 клеток) определяющим становится вклад каталазы
(90 %) [503]. Кроме того, максимальная активность ГПО наблюдается при pH 7,5, и за-
кисление среды культивирования эпителиальных клеток приводит к снижению активно¬
сти ГПО, в результате чего усиливается цитотоксическое действие Н202 [931]. Это по¬
ложение не согласуется с данными работ по ингибированию ферментативных антиокси¬
дантов, показывающими ключевую роль ГПО в защите клеток как в норме, так и в усло¬
виях окислительного стресса [1250, 1268]. Ингибирование каталазы при действии низ¬
ких концентраций Н202 (100 мкМ) на фибробласты человека снижало цитотоксичность,
в то время как ингибирование ГПО было эффективным при действии высоких концен¬
траций Н202 (0,5-1 мМ), а также УФ-излучения [995].
Антиоксидантная система "ГПО - глутатион - глутатионредуктаза" играет ключевую
роль в защите эритроцитов млекопитающих: входящее в состав гемоглобина железо
преимущественно представлено закисной формой (Ге2+), однако под действием Н202 оно
легко окисляется до Fe3+, в результате чего образуется не способный переносить кисло¬
род метгемоглобин. Разложение Н202 ГПО предотвращает образование метгемоглобина
и реакционных ОН-радикалов, что способствует сохранению функциональной активно¬
сти эритроцитов. Недостаток синтеза глутатиона в результате инактивации у-
глутамилцистеинсинтетазы или снижение активностей ГПО и глутатионредуктазы при¬
водят к развитию гемолитической анемии [269]. Нокаутированные по ГП01 мыши раз¬
вивались нормально, но были чувствительны к индуцирующим развитие окислительного
к стресса факторам (паракват, Н202, гипероксия) [476].
Селеновые ГПО играют важную роль в регуляции биосинтеза эйкозаноидов, контро¬
лируя содержание органических перекисей и поддерживая так называемый "перекисный
тонус" [896]. Так, циклооксигеназа, переводящая арахидоновую кислоту в циклоэндо¬
гидроперекись PGH2, активируется гидроперекисью, высокое содержание которой при-
232
водит к самоинактивации фермента. Обычная физиологическая концентрация гидропе¬
рекисей в клетках млекопитающих составляет около 10 10 М, и её повышение до 10'6 М
вызывает активацию циклооксигеназы [671]. Предполагается, что липоксигецаза, отве¬
чающая за синтез лейкотриенов, гтростациклиновые и тромбоксановые синтетазы, также
являются объектами перекисной регуляции [932, 1610]. С этой точки зрения становится
ясно, насколько важна функция ГПО в патогенезе воспалительных процессов [1610]. ^
Тетрамерные формы ГПО не способны восстанавливать гидропероксильные группы
фосфолипидов [393], они могут превращать окисленные жирнокислотные остатки мем¬
бранных липидов в оксикислоты только после их гидролиза фосфолипазой А2 [14, 92]. ?
При этом гидрофильные гидропероксиды свободных жирных^ислот выходят из гидро¬
фобной мембраны в цитозоль, где они становятся доступны для превращения ГПО рас¬
творимой фракции клетки 1р2]- В то же время гидропероксильные производные фосфо¬
липидов служат субстратом для мономерного изофермента ГП04 [1546], вследствие
чего восстановление ею липопероксидов в биомембранах и липопротеидах может осу¬
ществляться без участия гидролитических ферментов, при этом такой путь гораздо бо¬
лее эффективен, нежели осуществляемый совместно фосфолипазой А2 и ГП01 - аффин¬
ность ГП04 к гидроперекисям мембранных фосфолипидов более чем в 10 ООО раз выше,
чем аффинность фосфолипазы А2 [194]. Таким образом, данная изоформа ГПО, по-
видимому, представляет собой главную ферментативную систему, защищающую кле¬
точные мембраны от окислительного повреждения; так, гомозиготные по дефекту ГП04
мыши погибают внутриутробно через 7,5-8,5 недель post coitum [1658], а в^фибробла-
стах эмбрионов гетерозиготных мышей (Gpx4+/~) повышена активность процессов ПОЛ,
клетки быстрее погибают под действием окислителей и медленнее растут в нормобари¬
ческих кислородных условиях (20 % 02) [1252].
Поскольку в плазме крови окисленные фосфолипиды могут находиться только в со¬
ставе циркулирующих в кровяном русле липопротеинов и, прежде всего, в составе наи¬
более легко окисляемых ЛНП, можно полагать, что основной функцией ГПО плазмы ’
крови является защита ЛНП от окислительной модификации. В то же время локализо¬
ванный в кишечной стенке желудочно-кишечный изофермент способен, вероятно, осу¬
ществлять обезвреживание цитотоксичных липопероксидов, образованных при гидроли¬
зе окисленных триглицеридов пищи в желудочно-кишечном тракте. ^
Имитаторы глутатионпероксидаз
Терапевтическое применение нативной ГПО, как и нативной СОД, малоэффективно"
в силу нестабильности фермента во внеклеточных жидкостях; кроме того, её крайне
сложно синтезировать традиционными генно-инженерными методами, поскольку вхо¬
дящий в состав активного центра ГПО селеноцистеин кодируется стоп-кодоном UGA
[1465]. Интенсивно ведущаяся в настоящее время разработка искусственных имитаторов
фермента осуществляется по двум основным направлениям: химический синтез низко¬
молекулярных селеноорганических соединений, способных катализировать глутатион-
зависимое восстановление гидроперекисей, и биосинтез низко- и высокомолекулярных
пептидов и белков - ферментов, несущих глутатион-связывающие участки и обладаю¬
щих ГПО-подобной активностью.
К первой группе соединений относятся селенит (SeO^-) и селеноцистамин [1240];
циклический эфир селенината [230]; производные бис(Р-циклодекстринов), содержащие
селен [1060] и теллур [1269]; различные алкиларилселениды и, наконец, наиболее попу¬
лярный в настоящее время имитатор ГПО эбселен (2-фенил-1,2-бензизоселеназол-3(2#)-
он) и его всевозможные аналоги [1060, 1401, 1403]. Предполагается, что редокс-цикл
233
эбселена аналогичен окислительно-восстановительным превращениям эндогенной ГПО
(рис. 53). Эбселен эффективно взаимодействует с тиоредоксин-тиоредоксинредуктазной
системой и может восстанавливаться как тиоредоксином, так и тиоредоксинредуктазой
[1701]; в физиологических условиях эбселен значительно усиливал восстановление де-
гидроаскорбата в аскорбиновую кислоту [1700]. Исследование в разных эксперимен¬
тальных системах антиоксидантного действия эбселена и родственных ему соединений
показало, что их антирадикальная активность в отношении 1,1-дифенил-2-
пикрилгидразильных радикалов невысока (1С50 > 5 мМ), однако они эффективно взаи¬
модействовали с пероксинитритом и тормозили окисление тиолов перекисью водорода,
проявляя глутатионпероксидазную активность [368]; в многочисленных системах in vitro
выявлена способность эбселена ингибировать окислительные повреждения липосом,
микросом, выделенных клеток, органов [1401]. В моделях на животных показана проти¬
вовоспалительная активность эбселена, установлена его клиническая эффективность
(без явных побочных эффектов) при острых ишемических эпизодах у человека, и в на¬
стоящее время в Японии он применяется при комплексной терапии инсультов [1465].
Антиишемические, противовоспалительные и нейропротекторные свойства эбселена
могут быть связаны с его способностью ингибировать апоптоз, хотя в некоторых случа¬
ях при относительно высоких концентрациях (~ 50 мМ) усиливается некроз клеток [650].
Однако, несмотря на несомненные преимущества эбселена, он имеет и ряд существен¬
ных недостатков, к числу которых относятся низкая (0,99 ЕД/мкмоль Н202) по сравне¬
нию с нативной ГПО (5780 ЕД/мкмоль Н202 для ГПО печени кролика) каталитическая
активность и нерастворимость в воде [1465, 1679].
ROOH ROH
GSH
Рис. 53. Окислительно-восстановительные превращения эбселена
Водорастворимость и высокая каталитическая активность присущи второй группе
имитаторов ГПО - пептидам и белкам. В 90-х годах созданы пептиды (аналог глутати-
ондисульфида, в котором атомы серы были замещены на атомы селена; тетрапептиды
234
Sec-Gly-Gly-Sec и Sec-Gly-The-Thr), эффективно восстанавливающие Н202 и органиче¬
ские пероксиды и использующие в качестве кофактора GSH [1060]. Ведутся работы по
созданию ферментов, которые можно назвать химическими мутантами: в результате
внедрения атомов селена исходный энзим меняет свойства и становится имитатором
ГПО. Так, путём сайт-селективной химической модификации остатка серина, входящего
в активный центр бактериальной сериновой протеазы субтилизина Карлсберга, получена
полусинтетическая пероксидаза селеносубтилизин [299]; интересно то, что селеносубги-
лизин не только проявляет ГПО-подобную активность, но и обладает энантиоселектив-
ностью, эффективно катализируя кинетическое разделение рацематических гидроперок¬
сидов:
90Н Селеносубтилизин QOH ^ ОН
Rf-Rz RSH Ri^Rz Ri R2
Рацематический пероксид R- или S-пероксид R- или S-спирт
С использованием аналогичного метода путём модификации остатка серина, входя¬
щего в активный центр другой сериновой протеазы, трипсина, создан селенотрипсин
[938]. Полученный селенсодержащий фермент полностью утрачивал протеолитическую
и приобретал глутатионпероксидазную активность (150 ЕД/мкмоль Н202). Модифициро¬
ванные таким способом сериновые протеазы обладают рядом преимуществ по сравне¬
нию с ГПО: они обладают меньшей молекулярной массой, метод их получения доста¬
точно прост и дешев.
Группой учёных из Франции и Германии выполнена интересная работа: взяв в каче¬
стве исходного фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу из Bacillus
stearothermophilus (катализирует окислительное фосфорилирование D-глицеральдегид-
3-фосфата в 1,3-дифосфоглицерат в присутствии НАД+ и неорганического фосфата),
исследователи трансформировали остаток Cys-149, входящий в её активный центр, в
селеноцистеин; получившийся в результате селеноэнзим приобретал способность вос¬
станавливать органические пероксиды и Н202 с активностью, схожей с активностью се-
леносубтилизина [299].
Для повышения аффинности к глутатиону используется технология продукции абзи-
мов (каталитических антител): GSH связывают с бычьим сывороточным альбумином, к
этому антигену получают моноклональные антитела, в которые затем встраивают селе¬
ноцистеин [1060]. Созданный китайскими учёными одноцепочечный селеносодержащий
абзим эффективно катализировал глутатион-зависимое восстановление перекиси водо¬
рода (2840 ± 113,6 ЕД/мкмоль Н202) и обладал более выраженным по сравнению с эбсе-
леном защитным действием в отношении Ее2+/аскорбат-индуцированного окислительно¬
го поражения митохондрий сердца быка [1679]. К ферментативным имитаторам ГПО
относится сконструированный группой китайских исследователей селенопептид, со¬
стоящий из 15 аминокислотных остатков и содержащий каталитический центр, специ¬
фически связывающий гидроперекиси и GSH. Селенопептид проявлял высокую ГПО-
подобную активность (1176 ЕД/мкмоль гидроперекиси кумола, 260 ЕД/мкмоль Н202) и в
2-2,5 раза более эффективно, чем эбселен, защищал эпидермальные клетки крысы от
индуцированного перекисью водорода окислительного стресса [1465].
Ферментативную активность ГПО определяют посредством измерения или убыли'
субстратов GSH и Н202, или накопления окисленного GSSG [65). 910]. Так как в нор¬
мальных условиях в клетках О ~2 преобразуется СОД в Н202, а основйаЯГчасть Н202 инак¬
4
235
тивируется ГПО, то некоторые исследователи предлагают в качестве показателя защит¬
ной эффективности антиоксидантных ферментов определять соотношение СОД/ГПО.
Глутатион-Э-трансферазы
^ Кроме глутатионпероксидаз, в клетках млекопитающих выявлена большая группа
многофункциональных белков - глутатион-Б-трансфераз (ГТ; КФ 2.5.1.18, система¬
тическое название "КХ:глутатион-11-трансфераза"), использующих восстановленный
глутатион для конъюгации с гидрофобными соединениями и восстановления органиче¬
ских пероксидов. Ферменты, обладающие глутатионтрансферазной активностью, широ¬
ко распространены в природе и принадлежат к трём основным семействам, два из кото¬
рых, цитозольные и митохондриальные ГТ, относятся к водорастворимым белкам, а ГТ
третьего семейства, микросомальные, липофильны и в настоящее время носят название
"мембрансвязанные белки метаболизма эйкозаноидов и глутатиона (MAPEG, membrane-
associated proteins in eicosanoid and glutathione metabolism) [680].
У млекопитающих ГТ представлены преимущественно цитозольным семейством; в
печени человека они составляют 2-4 % цитозольного белка [72]. На сегодняшний день
на основе сходства аминокислотных последовательностей различают 7 классов цито¬
плазматических ГТ (а, щ л, а, 0, со и Q, в которые входят 17 изоформ фермента, каждый
класс кодируется отдельным геном или группой генов, расположенных на разных хро¬
мосомах; у живых организмов, не принадлежащих к классу млекопитающих, идентифи¬
цированы (3-, 5-, £-, ф-, т- и U-классы ГТ [680]. У человека и грызунов идентичность
цитозольных изоэнзимов ГТ внутри класса составляет > 40 %, между классами - < 25 %.
Митохондриальное семейство глутатионтрансфераз у млекопитающих представлено
одним классом (к) и одним изоэнзимом. Для микросомальных ГТ семейства MAPEG
описаны 4 класса (I—IV), аминокислотные последовательности которых гомологичны на
> 20 %; у человека обнаружены 6 изоферментов, принадлежащих к классам I, II и IV
[680]. Ферменты представляют собой гомо- и гетеродимерные белки, состоящие из
субъединиц с молекулярным весом около 26 кДа и длиной 199-244 а. к. о. В каждую
субъединицу входят 2 домена: меньший N-концевой содержит участок связывания для
глутатиона (G-сайт), а больший С-концевой домен связывается с косубстратом в гидро¬
фобной полости (Н-сайт) [1271]. Основная функция ГТ - защита клеток от ксенобиоти¬
ков и продуктов ПОЛ посредством их восстановления, глутатионилирования или нук¬
леофильного замещения гидрофобных групп:
ROOH + 2GSII —> ROH + GSSG + Н20
R + GSH —> HRSG
RX + GSH ——> RSG + НХ.
В отличие от селенсодержащей ГПО, для которой лучшими субстратами являются
гидрофильные гидроперекиси с малым размером молекулы, ГТ не взаимодействуют с
Н202, в то же время эффективно восстанавливают гидрофобные гидроперекиси с боль¬
шим объёмом молекулы: гидроперекиси полиненасыщенных жирных кислот (линолевой
и арахидоновой), фосфолипидов [14]; а также гидроперекиси мононуклеотидов и ДНК,
участвуя тем самым в их репарации [84].
u ГТ, подобно мономерной ГПО, способны восстанавливать гидропероксильные груп-
jibi окисленных фосфолипидов непосредственно в мембранах без их предварительного
фосфолипазного гидролиза [14, 92, 680]. Более того, было показано, что сами ГТ инги-
L
236
бируются продуктами фосфолиназного гидролиза свободными жирными кислотами,
тогда как "классическая" ГПО, напротив, абсолютно резистентна к действию свободных
жирных кислот [89]. Исходя из полученных результатов, можно предположить, что в
нормальных физиологических условиях, когда фосфолипаза А2 малоактивна, контроль
за уровнем липопероксидов в клетке осуществляется преимущественно глутатионтранс-
феразами, способными напрямую восстанавливать мембранные липопероксиды. При
патологии же (например, при ишемии), создаются условия^(ацидоз, выход ионов Са2+ и
т. д.) для активации фосфолипазы А2, что должно сопровождаться подавлением глутати-
онтрансферазной активности вследствие накопления свободных жирных кислот и вклю¬
чением в процесс детоксикации липопероксидов "классической" ГПО, нечувствительной
к действию продуктов фосфолипазного гидролиза. В то же время фосфолипаза А2 гид¬
ролизует преимущественно окисленные жирнокислотные остатки фосфолипидов [88],
переводя их в гидропероксиды свободных жирных кислот, являющихся субстратом
"классической" ГПО, что подтверждает важную роль этого фермента в репарации био¬
мембран после свободнорадикального повреждения.
Кроме того, ГТ конъюгируют с GSH токсичные продукты ПОЛ (ноненали, децинали,
холестерин-а-оксид), тем самым способствуя их выведению из организма, а также глу-
татионилируют окисленный до сульфеновой кислоты пероксиредоксин 6 с последую¬
щим восстановлением смешанного дисульфида, восстанавливая активную форму анти¬
оксиданта [680]. Таким образом, ГТ являются важным компонентом антиоксидантной
защиты, особенно от эндогенных метаболитов, образующихся при окислительном стрес¬
се [72, 129].
ФЕНОЛЬНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ
Ферментативные антиоксиданты - средство внутриклеточной защиты, в сыворотке,
лимфе и других средах их содержание мало. Вместе с тем во всех водных и липидных
фазах организма могут протекать радикальные окислительные процессы, в защите от
которых важную роль играют антиоксиданты - ингибиторы органических радикалов,
среди которых важное место занимают соединения фенольного типа. Фенольными анти¬
оксидантами принято называть любые соединения вида Аг(ОН)„, в которых одна или
несколько гидроксильных групп соединены с ароматическим ядром (Аг), при этом моле¬
кулы могут содержать несколько фрагментов Ar(OH)„ [1, 126]. Фенольные антиоксидан¬
ты (АгОН) эффективно взаимодействуют с гидроперекисными радикалами жирных ки¬
слот и ненасыщенных липидов в реакции (7):
АгОН + R02* > АгО* + ROOH (7).
По существу в данной реакции не наблюдается исчезновения свободной валентности,
а имеет место только замена гидроперекисного радикала R02* на феноксильный АгО*,
однако при этом достигается эффект ингибирования свободнорадикального окисления,
обусловленный большей стабильностью АгО*, который практически не участвует в ре¬
акциях продолжения цепей окисления.
Высокая стабильность радикалов, образуемых молекулами фенольных антиоксидан¬
тов,^*7>6условлёшГкомплёксо^
"йЗмическая устойчивость подразумевает низкую энергию образования фенольных ради¬
калов и связана с делокализацией спиновой (электронной) плотности неспаренного
электрона. При этом чем больше степень делокализации, тем стабильнее радикал и
меньше энергия его образования. Строение феноксильного радикала описывается по¬
средством суперпозиции четырёх главных резонансных структур:
237
Главным действующим началом, обеспечивающим фенольным антиоксидантам спо¬
собность тормозить радикальные процессы окисления, является гидроксильная группа,
присоединённая к ароматическому ядру. Благодаря наличию в структуре ароматическо¬
го кольца обобщённой системы 7Г-электронов происходит смещение отрицательного за¬
ряда на кислород, результатом чего становится достаточно лёгкий отрыв атома водорода
от гидроксила с образованием разных изомерных форм фенокси-радикала. Антиокси-
дантные свойства фенольных соединений существенно зависят от количества ОН-групп,
их положения и степени экранирования [5, 19], а также, как в случае токоферолов и уби-
хинонов, от строения углеводородного "хвоста”, обеспечивающего мобильность и ори¬
ентацию молекул в структурированных субстратах (липосомы, микросомы, митохонд¬
рии): активность токоферолов в этих условиях на 1-2 порядка выше по сравнению с
окислением в жидкой фазе, что связано с ориентацией ОН-группы в сторону гидрофиль¬
ной среды [21].
В настоящее время выделено несколько тысяч фенольных соединений, среди кото¬
рых выраженным антиоксидантным эффектом обладают витамины Е и К, убихиноны,
триптофан и фенилаланин, а также большинство растительных (флавоноиды, фенокар¬
боксильные кислоты) и животных пигментов [1, 273]. В растениях фенольные антиокси¬
данты являются обязательным компонентом и присутствуют в значительных количест¬
вах (1-2 % биомассы). Как правило, синтез ароматического кольца возможен только у
высших растений и микроорганизмов, в то время как животные преимущественно голь-
ко преобразовывают различные ароматические соединения, за исключением синтеза
убихинона и эстрогенов (вот почему женщины любят цветы и живут дольше мужчин).
Поэтому многие из фенольных антиоксидантов входят в группу так называемых "пище¬
вых антиоксидантов", то есть соединений, потребность организма в которых удовлетво¬
ряется поступлением с пищей. Недостаток в питании жирорастворимых витаминов Е и К
приводит к развитию свободнорадикальной патологии с характерными клиническими
в проявлениями [1,3, 330].
Г Благодаря способности легко отдавать и захватывать электроны фенольные антиок¬
сиданты могут представлять собой восстановители. Так, способность убихинода окис¬
ляться молекулярным кислородом с образованием О ~2 делает его эффективным проок-
сидантом в митохондриях [272]. В экспериментах in vitro было показано, что а-
токоферол восстанавливает ионы металлов переменной валентности (константа скоро¬
сти взаимодействия с Си2+ - 0,56 M‘Vl [1675]) и также выступает в качестве проокси-
(данта - в частности, при индуцированном ионами железа или меди окислении липосом
[1650, 1675], окислении липопротеинов низкой плотности из сыворотки крови человека
в присутствии ионов меди [968, 1675] или в отсутствие аскорбата и убихинона. Однако
in vivo прооксидантный эффект токоферола может быть незначителен, так как он пре¬
имущественно взаимодействует со свободными ионами, которых в организме мало.
Кроме того, взаимодействие фенольных антиоксидантов с перекисями приводит к обра¬
зованию алкоксильных радикалов, которые могут инициировать окислительные реакции
^ [126, 1063]:
238
АгОН + ROOH > RO* + H20 + АгО*.
Таким образом, антиоксидантные свойства фенольных соединений во многом зави¬
сят от соотношения в среде окислителей и восстановителей, а также структуры аромати¬
ческого кольца.
Классификация фенольных антиоксидантов
На сегодняшний день в литературе описано огромное количество природных и син¬
тетических антиоксидантов фенольного типа, полный перечень которых, без сомнения,
включал бы тысячи наименований. Следует отметить, что вследствие значительного
разнообразия структур и свойств фенольных антиоксидантов до настоящего времени не
было предложено универсального варианта их классификации. Даже деление на при¬
родные и синтетические является достаточно условным, так как многие природные со¬
единения в процессе экстрагирования и получения товарной формы подвергаются раз¬
личной химической модификации. В частности, для фармакологического применения
витамин Е выпускается в виде токоферола ацетата, который в модельных эксперимен¬
тальных системах не проявляет антиоксидантных свойств, однако, попадая в живой ор¬
ганизм, быстро гидролизуется и переходит в биологически активную фенольную форму
а-токоферола. В зависимости от особенностей строения молекул, физико-химических
свойств и характера противоокислительного действия фенольные антиоксиданты приня¬
то разделять на следующие группы:
По относительной растворимости в воде и липидах фенольные соединения могут
быть гидрофильными (водорастворимыми) или гидрофобными (жирорастворимыми).
Большинство природных и синтетических фенольных антиоксидантов имеют гидрофоб¬
ный характер, между тем способность растворяться в воде для них, как и для других
биологически активных соединений, является весьма желательным свойством, посколь¬
ку она во многом определяет эффективность всасывания и скорость миграции в орга¬
низме, а, следовательно, отражается на их способности проникать в ткани и клетки и
обеспечивать антиоксидантную защиту последних. Водорастворимый характер имеют
фенольные соединения, содержащие в структуре своих молекул полярные фрагменты
(остатки сахаров или диссоциирующие группы). В растениях природные фенолы часто
находятся в гликозилированной форме, при этом большинство фенольных гликозидов
растворимо в воде, хотя соответствующие агликоны, как правило, слабо растворимы,
В зависимости от природы ароматического фрагмента различают собственно фе¬
нолы (ионол, а-токоферол,. гидрохинон и др.), оксипроизводные конденсированных аре-,
нов (нафтолы и т.п.), а также гетероароматические соединения (эмоксипин). В отличие
от простых феноксилов, в радикалах, образуемых нафтолами, возможна делокализация
плотности неспаренного электрона без полного нарушения ароматической структуры
всей молекулы (рис. 54). По этой причине нафтолы превосходят фенол по антиради-
кальной активности: так, по данным [136] при прочих равных условиях скорости реак¬
ций фенола, а-нафтола и р-нафтола с гидроперекисными радикалами соотносятся друг с
другом как 1 :(50—150):( 10—30).
239
Рис. 54. Резонансные структуры радикалов нафтолов
По числу орто-заместителей алкилированные фенолы разделяют на орто-
незамещённые, частично-замещённые и opwo-дизамещённые фенолы. При этом фенолы,
у которых одно из о/?/гю-положений замещено трет-алкильной группой, а другое - н-
алкильной или ewop-алкильной, называются частично экранированными, а фенолы с
двумя /wpe/w-алкильными заместителями (как правило, wpew-бутильными) - простран¬
ственно экранированными фенолами [136]. Экранирование радикального центра опреде¬
ляет кинетическую стабильность фенольных радикалов, в результате чего они часто ока¬
зываются малореакционноспособными по отношению к другим радикалам или молеку¬
лам. Вследствие особенностей распределения спиновой плотности кинетически устой¬
чивыми (долгоживущими) являются феноксильные радикалы, имеющие алкильные за¬
местители в орто- и ияря-положениях фенольного кольца, при этом с увеличением про¬
странственного объёма заместителей (особенно в о/^ю-положениях) кинетическая ус¬
тойчивость феноксилов возрастает. Данное положение хорошо подтверждает тот факт,
что среди промышленных антиоксидантов и биоантиоксидантов синтетического проис¬
хождения наибольшее распространение получили 4-замещённые 2,6-ди-тр
бутилфенолы, в то время как незамещённые фенолы, не находят широкого практическо¬
го применения ввиду их низкой кинетической устойчивости.
По числу присоединённых к ароматическому ядру ОН-групп различают моно- и по¬
лифенолы. Изомерные полифенолы могут существенно различаться по антиокислитель-
ной активности в зависимости от взаимного расположения ОН-групп. Гак, по своей спо¬
собности ингибировать окисление различных липидных субстратов незамещённые, фе¬
нолы располагаются в следующем порядке: пирокатехин (1,2-дигидроксибензол) >
а-нафтол > (3-нафтол > гидрохинон (1,4-дигидроксибензол) > резорцин (1,3-
дигидроксибензол) > фенол [150]. Высокая антиокислительная актив¬
ов н*в ность пирокатехина обусловлена образованием внутримолекулярной
А^О-Н водородной связи между двумя гидроксильными группами, располо-
N Т женными у соседних атомов углерода. Вследствие этого не участвую-
щий в образовании водородной связи атом Н становится более подвиж¬
ным (поскольку водородная связь возникает за счёт электронной плот¬
ности связанного с ним атома кислорода), и, как следствие, более реакционноспособным
по отношению к радикалам. В молекулах гидрохинона и резорцина образование внутри¬
молекулярной водородной связи невозможно, и их гидроксилы взаимодействуют с R02*
независимо друг от друга.
По числу фрагментов Аг(ОН)„ в молекуле фенольные антиоксиданты разделяют на
моно- и полиядерные фенолы (бисфенолы, трисфенолы и т. д.). Различают 2 вида поли-
240
ядерных фенолов. К первому виду относят соединения, у которых индивидуальные фе¬
нольные фрагменты находятся сравнительно далеко друг от друга. При этом химические
изменения в одном фрагменте практически не оказывают влияния на реакционную спо¬
собность и другие свойства не прореагировавших фрагментов. Вторую группу состав¬
ляют полиядерные фенолы, в которых фенольные фрагменты непосредственно связаны
друг с другом или соединены коротким "мостом" из 1-2 атомов углерода, в таких соеди¬
нениях химические превращения одного фрагмента оказывают влияние на свойства ос¬
тальных. Получается, что фенольные фрагменты ведут себя не эквивалентно даже в том
случае, когда структура полиядерного соединения симметрична и фрагменты в исход¬
ном соединении выглядят как эквивалентные.
По механизму антиокислителъного действия различают антирадикальные и бифунк¬
циональные антиоксиданты (ингибиторы комбинированного действия). Как отмечалось
ранее, в основе противоокислительной активности фенольных соединений лежит их
способность гасить активные свободные радикалы, т. е. антирадикальная активность.
Фенольные антиоксиданты, ингибирующие окислительные процессы преимущественно
через инактивацию свободных радикалов, мы будем относить к монофункциональным
ингибиторам. Однако цепной вырожденно-разветвлённый процесс свободнорадикально¬
го окисления можно замедлить и другим путем - уменьшив скорость образования ради¬
калов в реакциях разветвления цепей. Одним из основных источников образования ра¬
дикалов при окислении липидов в биологических системах являются гидроперекиси,
которые легко разлагаются в присутствии ионов металлов переменной валентности. По¬
этому вещества, реагирующие с гидроперекисями с образованием стабильных молеку¬
лярных продуктов или связывающие каталитически активные ионы металлов, также
проявляют антиокислительную активность. По такому механизму ингибируют свобод¬
норадикальное окисление, в частности, диалкилсульфиды, которые реагируют с гидро¬
перекисями в реакции:
R'-S-R" + ROOH > R'-SO-R" + ROH.
Противоперекисной активностью обладают алкиламины, алкилфосфиты и ряд других
соединений. Способностью связывать ионы металлов переменной валентности и за счёт
этого ингибировать процессы ПОЛ в биологических системах обладают многие природ¬
ные флавоноиды, поэтому их также следует рассматривать как антиоксиданты комбини¬
рованного действия. При обсуждении механизмов антиокислительного действия поли-
функциональных фенольных антиоксидантов необходимо отметить явление синергизма,
суть которого заключается в том, что в смеси двух ингибиторов антиоксидантный эф¬
фект оказывается больше, чем простая сумма эффективностей ингибиторов по отдельно¬
сти.
Основным источником природных фенольных соединений для человека и животных
являются растения, в которых они составляют до 5-10 % от сухого веса и отличаются
удивительным разнообразием. Широкий спектр растительных фенольных соединений
принято классифицировать по биогенетическому принципу [52]. В основе такой класси¬
фикации лежит разделение всех фенольных соединений на несколько классов (рядов)
родственных по структуре соединений.
1. Простые фенольные соединения (Сб-ряд) - одно-, двух- и трёхатомные фенолы
(С6Н5ОН, С6Н4(ОН)2 и С6Н3(ОН)з, соответственно (рис. 55).
241
Фенол
Пирокатехин
Резорцин
ОН
Г идрохинон
ОН
ОН
ОН
Флороглюцин
ОН
Оксигидрохинон
Рис. 55. Структура некоторых простых фенолов С6-ряда
Эти соединения практически не встречаются в растениях в свободном виде, хотя и
выявляются в следовых количествах. В гораздо большей степени представлены их про¬
изводные. Так, монометиловый эфир пирокатехина гваякол в значительных количествах
содержится в смоле бука. Гликозид гидрохинона арбутин найден в листьях толокнянки и
других растений этого семейства, а также листьях, коре и семечках груши. Моноглико-
зид флороглюцина флорин содержится в кожуре плодов цитрусовых. В известной мере к
соединениям Сб-ряда могут быть причислены пренилированные производные гидрохи¬
нона или яя/?а-бензохинона, такие как убихиноны, пластохиноны и токоферолы, проме¬
жуточным этапом синтеза которых являются простые фенолы (см. ниже).
2. Оксибензойные кислоты и их производные (ряд C^-Ci). Простейшие фенольные
кислоты широко представлены в растениях. Практически повсеместное распространение
имеют оксибензойная, протокатеховая и ванилиновая кислоты, значительно реже в рас¬
тениях встречаются галловая, гентизиновая, салициловая, сиреневая и орто-
пирокатеховая кислоты (рис. 56).
соон
соон
соон
«-Оксибензойная
кислота
ОН
Протокатеховая
кислота
ОСН.
Ванилиновая
кислота
СООН
ОН
Г алловая
СООН
ОН
кислота
СООН
соон
Гентизиновая Салициловая
кислота
Н3СО у ОСН3
ОН
Сиреневая
кислота
СООН
о-Пирокатеховая
кислота
Рис. 56. Структура некоторых оксибензойных кислот (ряд С6-С])
242
Глюкоза
ОН
Глюкогаллин
Ввиду высокой реакционной способности в свободном виде галловая кислота факти¬
чески не обнаруживается в растениях, но зато широко распро¬
странены её эфиры с глюкозой, составляющие основу гидро¬
лизуемых дубильных веществ. Простейший из таких эфиров -
глюкогаллин.
Хотя димеры галловой кислоты встречаются в растениях в
свободном виде, основная её часть находится в виде полимер¬
ных галло- и эллаготаннинов.
По взаимному расположению гидроксильных и карбок¬
сильных групп фенолокислоты иногда делят на два класса. К
первому классу относят кислоты с ОН-группой в орто-
положении: салициловая, o/wzo-пирокатеховая, гентизиновая; ко второму классу - ки¬
слоты с ОН-группой в ия/?я-положении: яяря-оксибензойная, протокатеховая, ванилино¬
вая, галловая, сиреневая.
3. Аиетофеноны и оксифенилуксусные кислоты (ряд Сб-С2) редко встречаются в
растениях. Ацетофеноны имеют заместитель -СО-СН3, а фенилуксусные кислоты - за¬
меститель -СН2-СООН (рис. 57).
Н2С—СООН
С—СН3
ОН О
о-Оксиацетофенон
ОН
я-Оксиацетофенон
с-соон
о-Оксифенил-
уксусная кислота
ОН
/7-Оксифенил-
уксусная кислота
Рис. 57. Структура некоторых ацетофенонов и оксифенилуксусных кислот (ряд С6-С2)
В организмах животных и человека яяря-оксифенилуксусная кислота образуется в
процессе катаболизма тирозина, в последующем она декарбоксилируется, превращаясь в
2,5-диоксифенилуксусную (гомогентизиновую) кислоту. Под действием гомогентиза-
токсидазы происходит разрыв бензольного кольца гомогентизата; в конечном счете об¬
разуются фумарат и ацетоацетат. При наследственной болезни обмена алкаптонурии
гомогентизатоксидаза отсутствует, в результате чего в организме наблюдается накопле¬
ние 2,5-диоксифенилуксусной кислоты; наиболее ярким клиническим проявлением этой
болезни является тёмно-бурый цвет мочи (гомогентизат при окислении на воздухе обра¬
зует тёмно-коричневый пигмент). С открытием характера наследственной природы ал¬
каптонурии связана одна из интересных страниц биохимической генетики: в 1902 г.,
всего через 2 года после переоткрытия законов Менделя, английский врач сэр Арчи¬
бальд Гаррод, анализируя родословные пациентов, пришёл к выводу, что алкаптонурия
вызывается повреждением одного рецессивного гена и что болезнь проявляется, когда
мутантный аллель находится в гомозиготном состоянии [616]. Исходя из этого, сэр Ар¬
чибальд предположил, что, поскольку повреждение одного гена вызывает отсутствие
одной биохимической реакции, то ген предопределяет наличие активного фермента.
Случаи наследуемого нарушения такого рода Гаррод назвал ’’врождёнными ошибками
метаболизма” и, по сути, предвосхитил концепцию "один ген - один фермент”, более
243
чем 30 лет спустя сформулированную Джорджем Бидлом и Эдвардом Татумом, впо¬
следствии лауреатами Нобелевской премии.
3. Стильбены (ряд С6-С2-С6) (рис. 58) широко представлены в растениях и служат
главным образом в качестве стресс-индуцируемых фитоалексинов, защищая растения
как от мелких агрессоров (грибков, вирусов, насекомых), так и от крупных врагов (мети¬
ловый эфир пиносильвина в зимний период защищает веточки ольхи от поедания зайца¬
ми), а также от абиотических повреждающих воздействий - УФ-излучения, солнечных
ожогов, озона, химических стрессоров.
т/?ш/с-Ресвератрол
НО
НО
Пиносильвин
Птеростильбен
НО
Рис. 58. Структура некоторых стильбенов (ряд С6-С2)
Наиболее изученный в плане биологического действия представитель данного клас¬
са, ресвератрол, в значительных количествах выявляется в кожуре винограда тёмных
сортов и полученных из него красных вин.
4. Ряд Сб-Сз образован оксикоричпыми кислотами и кумариналт. Практически по¬
всеместное распространение в растительном мире имеют четыре оксикоричных кислоты
(оксикоричная, кофейная, феруловая и синаповая) (рис. 59), которые играют важную
роль в обмене веществ и служат биогенетическими предшественниками подавляющего
большинства других фенольных соединений. В меньшей степени в растениях представ¬
лены салициловая, сиреневая и пирокатеховая кислоты. opwo-Оксикоричные кислоты
сравнительно редки, возможно, в связи с лёгкостью их циклизации в кумарины. Оксико-
ричные кислоты входят в состав сложных соединений (лигнинов, лигнанов, таннинов и
др.) и поэтому могут образовываться при их расщеплении в организме. В животных тка¬
нях соединения этой группы могут также возникать в процессе метаболизма полифено¬
лов, в частности флавоноидов.
В растениях оксикоричные кислоты синтезируются из фенилаланина или тирозина и
играют роль регуляторов роста. В обычных условиях преобладают транс-формы окси¬
коричных кислот, однако при облучении ультрафиолетовым светом равновесие смеща-
244
ОКСИКОРИЧНЫЕ кислоты
н н н
нс=с—соон нс=с—соон нс=с—соон
он
я-Оксикоричная
(я-кумаровая) кислота
ОН
он
Кофейная
Н
нс=с—СООН
ОСН, Н.СО
ОН
Феруловая
кислота
ОСН3
ОН
Синаповая
кислота
ЭФИРЫ ОКСИКОРИЧНЫХ кислот
Н3СО о о
но-
W
ч /
осн3
он
Хлорогеновая кислота
Куркумин
КУРКУМ ины
но
о "о
Умбеллиферон
(7-оксикумарин)
НО
но
Эскулетин
(6,7-диоксикумарин)
ьнсо
но
Скополетин
(7-окси-6-метоксикумарин)
н.со
Фраксетин (7,8-диокси-6-метоксикумарин)
Рис. 59. Структура некоторых оксикоричных кислот и кумаринов (ряд С6-С3)
245
ется в сторону цис-форм (). При этом смесь цис- и транс-форм феруловой кислоты сти¬
мулирует рост растений, в то время как только транс-форма таким действием не обла¬
дает [52].
СООН
I
нс=сн
hv
осн
он
Аи/?я//с-Феруловая
кислота
нс=сн
соон
осн.
он
^мс-Феруловая
кислота
Рис. 60. Взаимопревращение стереоизомеров
феруловой кислоты
В растительном мире оксикоричные кислоты часто представлены в виде эфиров или
полимеров (рис. 59). В частности, хлорогеновая кислота, представляющая собой эфир
кофейной кислоты, в значительных количествах содержится в кофе (около 7 % от веса
высушенных зёрен). Куркумин, состоящий из двух молекул феруловой кислоты, - глав¬
ный жёлтый пигмент многих пряных растений, в особенности куркумы и горчицы.
Кумарины представляют собой производные сртга-оксикоричной (орто-кумаровой)
кислоты и образуются в результате замыкания трёхуглеродной боковой цепи через атом
кислорода в дополнительный шестичленный гетероцикл, сопряжённый с основным (рис.
61). Кумарин - летучий компонент многих растений, обладающий приятным горькова¬
тым запахом свежескошенного сена. Сам по себе он не принадлежит к фенольным со¬
единениям, так как не содержит ОН-группы, однако известно свыше 1000 природных
кумаринов, многие из которых являются фенолами. К простейшим оксикумаринам при¬
надлежат умбеллиферон, эскулетин, скополетин и фраксетин (рис. 59). Атом кислорода
в боковой цепи молекул изокумаринов, в отличие от кумаринов, находится между 2-м и
3-м атомами углерода.
Рис. 61. Образование кумари¬
на из кумариновой кислоты
Кумариновая кислота Кумарин
5. Самый многочисленный класс природных фенольных соединений составляют
флавоноиды (ряд С6-С3-С6). Свое название флавоноиды получили от латинского
"flavus", что означает "жёлтый", так как впервые выделенный из растений Шевроле в
1814 г. флавоноид, впоследствии названный кверцетином, имел жёлтую окраску. На се¬
годняшний день из растений выделено и охарактеризовано более 5000 флавоноидов,
причём их количество, вероятно, значительно больше, поскольку состав флавоноидов
многих видов растений ещё не изучен. Флавоноиды представляют собой полифенольд,
структурной основой которых служит флавоновое ядро, содержащее два ароматических
кольца А и В, соединённых С3-мостиком. Большинство флавоноидов также можно рас¬
сматривать как производные хромана и флавана. В зависимости от структуры ядра вы¬
246
деляют собственно флавонолы, флавоны, флаваноны, катехины, антоцианидины, изо-
флавоны, лейкоантоцианидины, дигидрофлавонолы, халконы и ауроны (рис. 62). Поми¬
мо перечисленных групп к классу С6-С3-С6 относят неофлавоноиды, ксантоны, флаво-
лигнаны, кумарофлавоноиды, бифлавоноиды. В настоящее время постоянно выделяются
и характеризуются новые соединения флавоноидной природы: так, из Clorizanthe diffusa
был выделен 5,8,3',4',5'-пентагидрокси-3,7-диметоксифлавон и показана его высокая ин¬
гибирующая активность в отношении 1,1-дифенил-2-пикрилгидразильных радикалов
[395].
Нумерация атомов большинства флавоноидов начинается с гетероатома (кислорода)
с переходом на кольцо А; в кольце В - отдельная нумерация атомов (Г, 2', 3' и т. д.), на¬
чиная с атома углерода, связанного с основной частью молекулы. По-другому нумеру¬
ются атомы углерода в молекулах халконов и дигидрохалконов с незамкнутым циклом
С: углеродные атомы кольца В обозначаются простыми арабскими цифрами, кольца А -
цифрами со штрихом, а соседние с карбоксильной группой нециклические атомы угле¬
рода - греческими буквами "ам и "Р" (рис. 62). Разнообразие флавоноидов достигается за
счёт наличия асимметричных атомов углерода в гетероцикле С, а также различных вари¬
антов гидроксилирования, метилирования, метоксилирования, гликозилирования арома¬
тических ядер А и В.
Широко распространённые в растениях флавонолы имеют двойную связь С2-СЗ,
карбонильную группу в положении С4 и гидроксильную группу в положении СЗ. Фла¬
воны отличаются от флавонолов отсутствием ОН-группы в положении СЗ, а дигидроф-
лавоны - отсутствием двойной связи С2-СЗ. В структуре флаванонов нет ОН-группы в
СЗ-положении, а двойная связь С2-СЗ заменена одинарной. У катехинов и лейкоанто-
цианидинов карбонильная группа отсутствует или заменена на гидроксил. Изофлавоны
изомерны флавонам, отличаясь от них присоединением кольца В к пирановому кольцу
не в С2-, а в СЗ-положении. Изофлавонами богаты продукты из сои; так, 1 г сухих со¬
евых бобов содержит около 1 мг генистеина и даидзеина [1488]. Антоцианидины пред¬
ставляют собой флавилий-катионы и характеризуются наличием двойной связи СЗ-С4.
У халконов пропановый мостик не замыкается в гетероцикл, при восстановлении оле-
финовой двойной связи Са-СР халконы превращаются в дигидрохалконы. К флавонои-
дам также часто относят ауроны, у которых пропановая цепь замкнута в пятичленный
цикл. В каждую из этих групп входят соединения, содержащие различное число ОН-
групп и других заместителей в структуре флавонового ядра, поэтому большинство фла¬
воноидов относится к фенолам.
Флавоноиды широко представлены в овощах, фруктах, цветах, семенах, стеблях и
корнях растений, а также в орехах и коре деревьев; животные и человек не способны
синтезировать эти соединения (флавоны, присутствующие в крыльях некоторых бабочек
и задающие их цветовую гамму, попадают в организм с пищей).
В растениях флавоноиды служат для защиты от грибковых паразитов, гербицидов и
окислительных повреждений, индуцированных воздействием УФ-излучения. Будучи
переносчиками водорода, флавоноиды участвуют в процессах фотосинтеза и окисли¬
тельного фосфорилирования. Кроме того, флавоноиды способствуют опылению; неме-
тилированные антоцианидины (цианидин, дельфинидин, пеларгонидин) служат основ¬
ными пигментами растений и придают красный, лиловый, фиолетовый и голубой цвет
фруктам, овощам и цветам. Благодаря наличию хромофорной группировки (карбониль¬
ная группа и конъюгированная с ней двойная связь Са-Ср) халконы являются главными
жёлтыми пигментами.
247
3'
Флавоновое ядро
Флавонолы
Флавоны
Флаваноны
ОН
Антоцианидины
Лейкоантоцианидины
(фл аван-3,4-диол ы)
Дигидрофлавонолы
(флаванонолы)
Халконы
Ауроны
Рис. 62. Структуры флавонового ядра и основных классов флавоноидов
6. Лигнаны (ряд С6-С3-С3-С6) являются производными димеров фенилпропанового
ряда (Сб-С3), соединенных между собой С-С-связями между средними атомами углеро¬
да боковых цепей (рис. 63).
248
/Г\_а р Y
Г V-CH2— СН— сн3
/ \-сн2-сн—сн3
а' Р' у
Лигнаны (общая структура)
ура лигна-
С3-С6)
Лигнаны широко представлены в семенах сосновых, барбарисовых, сложноцветко¬
вых, аралиевых и ряда других растений. Характерным представителем лигнанов являет¬
ся гваяковая кислота, которую получают из смолы гваякового дерева, произрастающего
в северной части Южной Америки и районах Центральной Америки. Основная часть
лигнанов растений находится в растворенном виде в жирном и эфирном маслах, а также
смолах. Разнообразие лигнанов обусловлено расположением фенильных ядер, степенью
их насыщенности, степенью насыщенности боковых цепей и степенью окисленности у-
углеродных атомов.
7. Гидроксизамещенные производные полиииклических углеводородов - нафталина,
антрацена, фенантрена (ряды Сю и Cj4) (рис. 64).
Нафталин
Антрацен
Рис. 64. Структура не¬
которых полицикличе-
ских углеводородов
(ряды С10 и С14)
Полициклические углеводороды (бенз-(1,2)-пирен, дибенз-(1,2)-антрацен,
3-метилхолантрен, производные бенз-(1,2)-фенантрена и др.) очень редко встречаются в
растениях, как правило, они высокотоксичны для животных и человека, поскольку спо¬
собны проникать внутрь клеточного ядра и реагировать с ДНК, оказывая на клетки мле¬
копитающих мощное канцерогенное действие. В то же время их гидроксилированные
аналоги - фенольные производные полициклических углеводородов - практически ли¬
шены канцерогенной активности. Этот феномен объясняется тем, что введение гидро¬
ксильных групп в плоскую полициклическую конфигурацию молекул канцерогенов за¬
трудняет их проникновение между витками спирали ДНК и взаимодействие с азотисты¬
ми основаниями [8]. Поэтому микросомальное гидроксилирование ароматических угле¬
водородов в тканях млекопитающих можно рассматривать как процесс детоксикации
соединений, обладающих канцерогенной активностью.
Витамин Е
Витамин Е (а-токоферол) как жирорастворимый фактор, необходимый для размно¬
жения крыс и содержащийся в высоких концентрациях в масле из проростков пшеницы
и семян салата, был открыт в 1922 г. американскими учёными Гербертом М. Эвансом и
Кэтрин С. Бишоп [539]. В проведённых экспериментах этот фактор предотвращал разви¬
тие стерильности у крыс, получавших с пищей большие количества прогорклых жиров.
249
Соединения, родственные витамину Е (витамеры), представляют собой группу произ¬
водных хроман-6-ола (6-гидроксихромана) - токоферолов (от греч. "токоа" - "роды",
"потомство", "ферггу" - "производить" и лат. "oleum" - "масло"), отличающихся степе¬
нью метилирования и местоположением метильных групп в хромановом ядре. По степе¬
ни насыщенности боковой изопреноидной цепи, состоящей из 16 углеродных атомов,
различают токоферолы, токотриенолы и токомоноенолы; структуры выделенных на се¬
годняшний день 10 природных аналогов витамина Е представлены на рис. 65 (см. также
табл. 29).
^ В чистом виде первые а- и Р-токоферолы были выделены из масла, полученного из пророщен-
ной пшеницы, Гербертом М. Эвансом и сотр. в 1936 г. [538], в том же году из хлопкового масла
I этой же группой исследователей был получен у-токоферол [532]. В 1938 г. Эрхард Фернгольц ус¬
тановил химическую структуру а-токоферола [556]; в сороковых годах был осуществлен химиче-
I ский синтез, а затем и выделение 8-токоферола из соевых бобов; в пятидесятых годах было пока¬
зано существование производных токоферола с ненасыщенной боковой цепью: из зёрен злаковых
были получены ^-токоферол и гртокоферол [110] (по новой номенклатуре а- и у-токотриенол,
{^ соответственно). ' -
Сравнительно недавно обнаружены необычные формы а-токоферолов с мононенасыщенной
фитильной цепью: в 1995 г. Акира Мацумото с сотр. выделили из пальмового масла а-
токомоноенол, а в 1999 г. из икры кеты группой Ёрихиро Ямамото был выделен аналог, получив¬
ший название "морской токоферол" ("marine-derived tocopherol") [1652].
Таблица 29
Тривиальные и систематические названия природных гомологов витамина ¥, [751, 1652]
Название по совре¬
менной номенклатуре
Название по старой
номенклатуре
Химическое название 1
а-токоферол
а-токофсрол
2,5,7,8-тетраметил-2-(4,8,12-
триметилтридецил)-хроман-6-ол
Р-токофсрол
р-токоферол
2,5,8-триметил-2-(4,8,12-триметилтридецил)-
хроман-6-ол
у-токоферол
у-токоферол
(2,7,8-триметил-2-(4,8,12-триметилтридецил)-
хроман-6-ол В
8-токоферол
8-токоферол
2,8-димез ил-2-(4,8,12-триметилтридецил)-
хроман-6-ол
а-токотриенол
токоферол;
^2-токоферол; гоко-
хроманол-3
2,5,7,8-тетраметил-2-(4,8,12-
триметилтридека-3,7,11 -триенил)-хроман-6-
ол
Р-токогриенол
е-токоферол
2,5,8-триметил-2-(4,8,12-триметилтридека-
3,7,11-триенил)-хроман-6-ол
у-токотриенол
г)-токоферол; пласто-
хроманол
2,7,8-триметил-2-(4,8,12-триметилтридека-
3,7,11-триенил)-хроман-6-ол
8-токотриенол
2,8-диметил-2-(4,8,12-триметилтридека-
3,7,11-триенил)-хроман-6-ол
а-токомоноенол
2,5,7,8-тетраметил2-(4,8,12-триметилтридека-
11 -енил)-хроман-6-ол
"морской" токоферол
2,5,8-триметил-2-(4,8,12-тримезилтридека-12-
енил)-хроман-6-ол
250
хроман боковая изопреноидная (фитильная) цепь
сн3
но
н3с
он
сн3 сн3 сн3
а-токоферол
сн,
сн3
сн3
но.
сн3
сн>
сн3 СН3 сн3 сн3
(3-токоферол
но.
н^с
у-токоферол
8-токоферол
а-токотриенол р-токотриенол
у-токотриенол 5-токотриенол
а-токомоноенол "морской" токоферол
Рис. 65. Химические структуры гомологов витамина Е
251
Наличие трёх хиральных центров (в положениях С2 хроманового кольца и С4' и С8'
фитильной боковой цепи) определяет возможность существования 8 оптических изоме¬
ров и 4 рацематов для каждого токоферола (рис. 66). При этом а-токоферол натурально¬
го происхождения имеет только RRR-конфигурацию, в то время как синтетический
представлен смесью 8 стереоизомеров приблизительно в равных пропорциях.
В исследованиях на животных биодоступность и биологическая активность разных
аналогов и стереоизомеров токоферолов существенно различаются (табл. 30). Много¬
численные эксперименты in vivo подтверждают, что натуральный витамин Е примерно в
2 раза эффективнее синтетического, содержащего смесь стереоизомеров, при этом на
биологической активности а-токоферола в наибольшей степени сказывается стереоизо¬
мерия по С2-атому [331].
RRR
SRR
НзС \п !^>СН3 н^СНз
сн,
RSR
SSR
RRS
SRS
RSS
SSS
Рис. 66. Стереоизомеры а-токоферола
252
Таблица 30
Относительная биологическая активность натуральных токоферолов, токотриенолов
и синтетических изомеров а-токоферола ацетата (тест на рассасывание плода у крыс) [228]
Натуральные производные Активность (%) I Синтетические производные Активность (%)
RRR-a-токоферол
RRR-P-токоферол
RRR-y-токоферол
RRR-8-токоферол
R-a-токотриенол
R-P-токотриенол
RRR-a-токоферола ацетат
RRS-a-токоферола ацетат
RSS-a-токоферола ацетат
SSS-a-токоферола ацетат
RSR-a-токоферола ацетат
SRS-a-токоферола ацетат
SRR-a-токоферола ацетат
SSR-a-токоферола ацетат
Синтез и особенности метаболизма
Токоферолы широко представлены в растительном и животном мире. Синтез природных
токоферолов осуществляется фотосинтезирующими организмами (растениями, фитопланк¬
тоном) посредством двух сходящихся метаболических путей. В ходе шикиматного пути син¬
тезируется бензольное кольцо, которое на стадии гомогентизата соединяется с фитильной
боковой цепью, продуктом немевалонатного пути синтеза изопреноидов; реакция катализи¬
руется гомогентизатпренилтрансферазой (при образовании токотриенолов - гомогентизат-
геранилгеранилтрансферазой) (рис. 67) [1355]. Из возникающих в результате токоферолцик-
лазной реакции у- и 8-токоферолов в ходе последующей реакции трансметилирования с по¬
мощью фермента токоферол-О-метилтрансферазы (синоним - у-токоферол-
метилтрансфераза) образуются соответственно a-токоферол* и [3-токоферол (рис. 68). По¬
следняя реакция является лимитирующей стадией биосинтеза а-токоферола [1393], по этой
причине во многих масличных культурах, источниках витамина Е для человека, а-
токоферол содержится в гораздо меньших количествах, чем его у-гомолог: так, в соевом
масле, из которого на 80 % состоит рацион растительных масел в США, a-токоферол со¬
ставляет 7 %, а у-токоферол - около 70 % суммарного пула витамина Е [773] (см. ниже, рис.
70). Поскольку биологическая активность a-токоферола существенно выше, получение
трансгенных по у-токоферолметилтрансферазе масличных растений существенно повысит
биологическую ценность получаемых из них масел. На сегодняшний день уже созданы му¬
танты Arabidopsis (растение из группы горчичных) с гиперэкспрессией фермента, содержа¬
ние a-токоферола в семенах которых в 80 раз выше, чем в семенах растений дикого типа
(правда, общее количество витамина Е не изменено) [1393]. Недавно получены двойные му¬
танты Arabidopsis с гиперэкспрессией токоферол-О-метилтрансферазы и гомогентизатпре-
нилтрансферазы (рис. 67, фермент 4); в их семенах содержание витамина Е повышено в 12
раз по сравнению с диким типом, при этом почти все у- и 8-токоферолы метилированы в а- и
(3-витамеры [405]; эксперименты по трансфекции гомогентизатгеранилгеранилтрансферазы
(рис. 67, фермент 3) ячменя позволили создать мутанты Arabidopsis и кукурузы, в семенах
которых общая концентрация витамина Е была увеличена соответственно в 10 и 6 раз, при
этом количество токотриенолов возрастало не за счёт токоферолов [340].
* В высших растениях возможно образование a-токоферола в результате восстановления двойных связей фи¬
тильной цепи a-токотриенола, в частности, это характерно для эвкалипта [1607].
253
^ соон
но^о ^°“
I + но" Y -О
©о СН2 но' он
Фосфоенолпируват Эритрозо-4-фосфат qh
Шикимат
НООС
>-0'
Т ирозин и-Гидроксифенилпируват
Префенат
СООН
)
ОН
Хоризмат
Рис. 67. Схема биосинтеза у- и 8-токоферола в растениях [198, 1355].
Ключевые ферменты: 1 - яа/?я-гидроксифенилдиоксигеназа, 2 - геранилгеранилпирофосфатредук-
таза, 3 - гомогентизатгеранилгеранилтрансфераза, 4- гомогентизатпренилгрансфераза, 5 - 2-
метил-6-фитилбензохинонметилтрансфераза, 6 - токоферолциклаза
254
о
СН3
7-Токоферол
СН3
8-Токоферол
Токоферол-О-метилтрансфераза
н3
н
8-аденозил-Ь-гомоцистеи1
H2N.
ноос
СН3
■С,6Нзз
сн3
а-Токоферол
СН3
Р-Токоферол
Рис. 68. Образование а-токоферола из 7-токоферола
Поскольку образование токоферолов в организмах_млекопитающих невозможно, они
являются незаменимым компонентомпищи челЪвека и животных1витамин Е). При этом
так как природные токоферолы липофильны, то наиболее высокая активность витамина
Е выявляется в растительных маслах (табл. 31). Особенно богаты токоферолами нерафи-
^рррвяннц^. ррг/гцтеп^ные мяг.пя- соевое, хлопковое, подсолнечное, арахисовое, куку¬
рузное (см. ниже, рис. 70). Витамин Е содержится практически во всех продуктах, но
главными источниками его поступления для человека служат зерновые и бобовые куль
туры, орехи, особенно много токоферолов в проростках пшеницы, ржи, гороха. Фрукт!
также являются важным источником витамина Е, в то время как в овощах, за исключе
нием некоторых салатных культур (шпинат, аспарагус) содержание токоферолов очен
незначительно. Некоторое количество витамина Е содержится в мясе, животном масле
яйцах, молоке, говяжьей печени, а также в рыбе и других морепродуктах. Необходим
отметить, что витамин Е весьма стоек и не разрушается под действием пищевых кислот
а также выдерживает кратковременное нагревание до 200 °С, то есть достаточно хорош
сохраняется при варке, сушке, консервировании и стерилизации. По этой причине ней
торые продукты, такие как картофельные чипсы, содержат больше витамина Е по срав
нению с исходным сырьём или запеченным картофелем, что связано с сорбцией витами
на в процессе их приготовления.
В отличие от растений, содержащих разные изоформы витамина Е (44 % витамина Е
в зёрнах ячменя приходится на а-токотриенол; в соевых бобах около 70 % составляет у-
токоферол), в клетках животных находится главным образом а-токоферол, в значитель¬
но меньших количествах представлены (}-, у- и 5-токоферолы. В организмах млекопи¬
тающих в настоящее время не выявлено механизмов взаимопревращения разных форм
токоферолов, хотя у рыб было показано появление а-токоферола после их длительного
содержания на рационе, лишённом витамина Е, и последующего введения у- или 5-
токоферола [60]. Вероятно, это связано с особенностями метаболизма витамина Е в ор
ганизмах рыб, у которых активность процессов ПОЛ низка, в результате чего мала ско¬
рость полуобновления токоферолов, основная масса которых запасается в форме ацета-
255
Таблица 31
Среднее содержание витамина Е в различных продуктах [228]
Витамин Е
Витамин Е I
Продукт (100 г)
Продукт' (100 г)
и
А
мг
ME
мг
ME |
Масло из проростков
119
178
Печень, жаренная на гри¬
0,6
0,9
пшеницы
ле
Подсолнечное масло
49
73
Креветки, замороженные,
0,6
0,9
запечённые
Саффлоровое масло
40
59
Цыплята, жареные
0,6
0,9
Арахисовое масло
19
28
Яйца
0,5
0,7
Маргарин, мягкий
14
21
Бекон
0,5
0,7
Майонез
13
19
Пикша
0,4
0,6
Марг арин, твердый
11
16
Цыплячьи грудки, жарен¬
ные на филе
0,4
0,6
1 Соевое масло
8,1
12
Мясо, жаренное на гриле
0,3
0,5
I Сливочное масло
2,2
3,2
Цельное молоко
Следы
Следы [
| Проростки пшеницы,
11
17
Яблоки, свежие
0,3
0,5
I стабилизированные
| Овсянка, каша
1,3
2,0
Кешью
0,2
0,3
Коричневый рис
1,3
2,0
Бананы, свежие
0,2
0,3
Хлеб, цельная пшеница
0,5
0,8
Мускусная дыня
0,1
0,2
Хлеб, белый
0,1
0,2
Клубника
0,1
0,2
Кукурузные хлопья, каша
0,1
0,2
Аспарагус, свежий
1,8
2,7
Белый рис
Следы
0,1
Шпинат, свежий
1,8
2,7
Семена подсолнечника,
50
74
Горох, свежий
0,6
0,8
неочищенные
I Миндаль
27
41
Брокколи, свежая
0,5
0,7
I Арахис, сухая обжарка
7,4
11
Бобы, запечённые
0,1
0,2
I Арахисовое масло, мягкое
6,2
9,2
Картофель, запечённый
Следы
0,1
тов. Кроме того, исследования, проведённые на крысах, кроликах и цыплятах, содержа¬
щихся длительное время на дефицитной по витамину Е диете, показывают, что после
введения в рацион питания у-токоферола в тканях животных увеличивается содержание
а-токоферола [401, 634, 1587]. По-видимому, данное незначительное увеличение уровня
а-токоферола является результатом деятельности микрофлоры желудочно-кишечного
тракта, ибо бактериальные метилтрансферазы способны трансформировать разные изо¬
формы токоферолов [1587].
В организме человека максимальное содержание витамина Е (суммарное количество
токоферолов) обнаружено в надпочечниках, жировой ткани, гипофизе, печени и семен¬
никах (табл. 32). В клетках витамин Е локализован преимущественно в богатых нена¬
сыщенными липидами мембранах митохондрий и лизосом (табл. 33), молярное отноше¬
ние токоферол/фосфолипиды в лизосомах достигает значения 1/65, что на порядок вы¬
ше, чем в других мембранах, и даже больше, чем в липопротеинах крови, которые слу¬
жат для транспорта токоферолов. В митохондриях, выделенных из разных органов мы¬
шей, содержание а-токоферола обратно коррелировало с продукцией супероксидного
анион-радикала, что указывает на его защитную и, возможно, регуляторную роль [899].
В ядрах клеток также выявляются значительные количества а-токоферола, связанного с
негистоновыми белками, предполагается, что ядерный токоферол защищает хроматин от
окислительных повреждений [35]. Включение а-токоферола в клеточные компартменты
256
Таблица 32
Содержание токоферолов в различных органах и тканях человека и крысы
(мг/100 г влажной ткани) [149]
Орган (ткань)
Надпочечники
Жировая ткань
Г ипофиз
Семенники
Печень
Сердце
Скелетные мышцы
Почки
Лёгкие
Кровь
сыворотка
эритроциты
Человек
13,2 (2,9-24,0)
10,4 (3,6-25,0)
4,0 (0,5-12,0)
4,0(1,3-12,0)
2,5 (0,6-3,4)
1,2 (0,4-1,3)
0,7 (0,2-1,0)
0,4 (0,3-0,5)
0,96 (0,7-1,5)
0,14(0,1-0,2)
Крыса
1,9 ± 1,3
1,1 ±0,7
0,9 ± 0,4
0,7
0,8
1,0-1,5
при инкубации in vitro существенно зависит от типа клеточной культуры. В перитоне¬
альных макрофагах мыши, моноцитах человека, эндотелиоцитах быка и человека токо¬
ферол локализуется преимущественно в мембранных структурах (цитоплазматические
мембраны, митохондрии, л изосомы), в цитозольной фракции выявляется ~ 10 % общего
количества включённого токоферола [237]. В то же время при инкубации гладкомышеч¬
ных клеток А7г5 с а-токоферолом основная его часть (~ 60 %) обнаруживалась в цито¬
зольной фракции, что объясняется наличием в данных клетках специальных
а-токоферолсвязывающих белков [1100].
Таблица 33
Содержание а-токоферола в субклеточных мембранах печени крыс [1596]
Ядерная фракция
Митохондрии:
внутренняя мембрана
внешняя мембрана
Л изосомы
Микросомы
У млекопитающих витамин Е, поступающий в составе липидов пищи животного или
растительного происхождения, всасывается в кишечнике, после чего включается в хи-
ломикроны и через лимфатическую систему транспортируется в кровь, откуда основная
его часть переходит в печень. При введении per os крысам 2 мг меченого токоферилаце-
тата 10 % метки выводится, а 90 % всасывается в желудочно-кишечном тракте [523]; при
потреблении здоровым человеком 50-100 мг меченого а-токоферола 50-70 % его всасы¬
вается в желудочно-кишечном тракте. Исследование клиренса внутривенно введённого
крысам меченного по водороду а-токоферола показало, что большая его часть поглоща¬
257
ется печенью, преимущественно паренхиматозными клетками. Через 45-60 минут после
введения 90 % метки выявлялось в печени, аккумуляция в других органах была незначи¬
тельной [137].
В печени происходит процесс включения витамина Е в состав липопротеинов (см.
ниже), которые затем секретируются в кровь; скорость секреции а-токоферола печеныо
составляет 2-5 мкмоль/ч [1518]. В крови витамин Е, как и другие жирорастворимые ви¬
тамины, переносится липопротеинами, при этом если у мужчин большая часть витамина
связана с липопротеинами низкой плотности, то у женщин - с липопротеинами высокой
плотности [523].
Внутриклеточная транспортировка липофильного а-токоферола осуществляется в
комплексе со специальными а-токоферодсвязывающимц. (-переносящими, -ассоци¬
ированными) белками [63, 310, 829]. На сегодняшний день описано несколько внутрикле¬
точных транспортных белков, которые способны связывать а-токоферол с разной степе¬
нью аффинности. Наиболее хорошо описан и изучен "а-токоферолпереносящий белок"
печени с молекулярной массой 32 кДа ("a-tocopherol transfer protein", g-TTP); обнаружены
также "белковый фактор супернатанта" ("supernatant protein factor") с молекулярной мас¬
сой 45-46 кДа и токоферолсвязывающий белок с массой 14,2 кДа.
а-ТТР впервые был описан в 1975 г. Джорджем J1. Катиньяни и Джоном Дж. Биери, а
затемГгруппой Сато выделен из печени крысы и человека [793]. Протеин принадлежит к
новому семейству цитозольных липидсвязывающих и -переносящих белков, Sec 14, в
которое входят также фосфатидилинозитол/фосфатидилхолинпереносящий белок
(Secl4p), клеточный ретинальдегидсвязывающий белок (CRALBP) и белковый фактор
супернатанта (SPF); все эти белки содержат один или несколько липидсвязывающих
доменов CRAL-TRIO, участвующих во внутриклеточном переносе гидрофобных моле¬
кул (входящий в состав а-ТТР домен расположен на С-концевом участке) [1355].
У животных (крыса, кролик) и человека а-ТТР содержится преимущественно в пече¬
ни (в цитозоле гепатоцитов), главная его функция - транспорт витамина Е от липосом к
эндоплазматическому ретикулуму, где происходит синтез липопротеинов. при этом наи¬
большая аффинность характерна для RRR-a-токоферола (табл. 34), благодаря чему в
липопротеины очень низкой плотности преимущественно включается именно этот вита-
мер [310, 1517]. У животных (крысы) и человека выявляется высокая гомологичность а-
токоферолпереносящих белков - 94 % [202]. Аффинность разных изоформ токоферола к
a-ТТР хорошо коррелировала с их биологической активностью, которая определялась в
тесте на рассасывание плода у крыс [723].
Таблица 34
Относительные величины аффинности a-токоферола и его аналогов
к a-токоферолперсносящему белку [723]
Аналог токоферола
Относительная
аффинность ( %)
Аналог токоферола
RRR-a-Токоферол
100
a-Токоферола ацетат 1,7 ± 0,1
a-Токофсрилхинон 1,5 ± 0,1
SRR-a-Токоферол 10,5 ± 0,4
(3-Токоферол
у-Токоферол
5-Токоферол
38,1 ±9,3
8,9 ± 0,6
1,6 ±0,3
а-Токотриенол
Тролокс
12,4 ±2,3
9,1 ± 1,2
258
Небольшие концентрации а-ТТР обнаружены также в сетчатке [1671], мозге, селе¬
зёнке, лёгких и почках [724], лимфоцитах и фибробластах крыс [1480], а также в матке
беременных мышей [779] и плаценте человека (в синцитиотрофобласте, в ворсинчатом и
внедрившемся вневорсинчатом цитотрофобласте, в железистом эпителии децидуальных
оболочек, в мезотелиалыюм слое вторичного желточного мешка) [1355]. Как уже упо¬
миналось, первоначально а-токоферол был идентифицирован как пантистерильный
фактор, предотвращающий рассасывание плода [539], и этот его эффект в большой сте¬
пени обусловлен локализацией а-ТТР в матке и плаценте. Так, в работе Коу-ичи Джи-
шаге с коллегами [779] показано, что у нокаутированных по а-ТТР самок мышей бере¬
менность развивается нормально до 9,5 дня post coitum, после чего, когда в питании пло¬
да начинает существенную роль играть плацентарный лабиринтный трофобласт, вслед¬
ствие дефекта последнего эмбрионы претерпевают нарушения развития нервной трубки,
погибают и рассасываются (в 100 % случаев, даже если самец-родитель имел генотип а-
ТТР+/+); назначение а-токоферола или его синтетического аналога ВО-653 (2,3-дигидро-
5-гидрокси-2,2-дипентил-4,6-ди-т/?ею-бутилбензофурана) позволяло нивелировать сте¬
рильность.
С помощью гистохимической гибридизации в мозге крыс транскрипты а-ТТР выяв¬
лены в коре мозжечка - в глиальных клетках Бергмана, окружающих клетки Пуркинье.
Так как необходимые питательные вещества поставляются в нейроны главным образом
через посредство глиальных клеток, авторы предположили, что с помощью а-
токоферолпереносящего белка клетки Пуркинье снабжаются витамином Е через Бергма-
новские клетки [724]. Присутствие данного белка в клетках Пуркинье у человека выяв¬
ляется при нейропатологиях, связанных с развитием окислительного стресса (болезнь
Альцгеймера, синдром Дауна) [417].
В работах, опубликованных недавно двумя независимыми группами исследователей
из Швейцарии [1009, 1453] и США [1029], установлена кристаллическая структура а-
ТТР, позволяющая объяснить механизм и избирательность его связывания с RRR-a-
токоферолом. Выявлено, что белок может существовать в двух конформациях - "закры¬
той" (токоферолсвязанной) и "открытой" ("пустой"). В первом случае молекула а-
токоферола глубоко погружена в гидрофобный "карман" домена CRAL-TRIO, который
сверху закрыт "крышкой" (подвижная a-спираль, аминокислотные остатки 198-221);
более полярная поверхность "крышки" обращена наружу, в то время как гидрофобная -
внутрь (над входом в "карман") и находится в прямом контакте с фитильной цепыо а-
токоферола. При открывании "крышки" (повороте на ~80°) гидрофобная сторона вступа¬
ет в новые контакты с липидами или другими гидрофобными поверхностями (мембран-
связанная конформация), и токоферол высвобождается в мембрану или, наоборот, свя¬
зывается с "крышкой" и при её закрывании вдвигается в пустой "карман". Закрывшаяся
"крышка" поворачивается своей полярной стороной наружу, и комплекс "переносчик-
лиганд" покидает мембрану.
Предпочтение a-ТТР для RRR-a-токоферола объясняется структурными особенно¬
стями липидсвязывающего "кармана" (рис. 69). ОН-группа витамина Е устойчиво коор¬
динирована водородными связями с тремя молекулами воды и карбонильными группами
аминокислотных остатков Tyrl 17, Serl40, Vall82, Leul89 а-токоферол переносящего
белка - поэтому этерификация токоферола или его окисление с образованием хинона
делает связывание практически невоможным. Ароматическая метильная группа в поло¬
жении С5 очень точно входит в нишу, сформированную боковыми цепями остатков
Vail91, Ilel94, Ilel54 и Leul83, при этом последние три находятся в вандерваальсовом
259
контакте с СН3-группой (расстояние около 3,6 А) - поэтому неметилированные по по¬
ложению С5 у- и 8-токоферол теряют сродство к а-ТТР. Ароматическая метильная
группа в положении С7 взаимодействует с остатками Phel87 и Ser 140 - поэтому отсут¬
ствие этой группы у витамеров (3 и 8 ослабляет связывание. Метильная группа в поло¬
жении С2 точно соответствует выемке, образованной боковыми цепями остатков
Phel33, Vall82, Ilel79 - поэтому аффинность стереоизомера SRR-a-токоферола к а-ТТР
в 10-20 раз меньше, чем RRR-a-токоферола. И, наконец, невысокое сродство к а-ТТР
токотриенолов и S-изомеров по положениям С4' и С8' обусловлено структурой участка
его липидсвязывающего "кармана", взаимодействующего с изопренильной боковой це¬
пью витамина Е, которому наиболее точно соответствует причудливый U-образный из¬
гиб фитильного "хвоста" RRR-a-токоферола.
Рис. 69. Схематическое изображение расположения a-токоферола в лиганд-связывющем "карма-
не" а-ТТР [1029]; • - молекулы воды; водородные связи, - вандерваальсовы силы
Избирательность связывания a-токоферола с a-ТТР обусловливает превалирование
его содержания в плазме крови над у-токоферолом даже у жителей Северной Америки и
ряда других стран, в рационе питания которых существенное место занимают соевые
продукты с высоким содержанием у-токоферола. Так, если у здоровых жительниц Гер¬
мании содержание а- и у-токоферола в плазме составляет 44,7 ± 12,3 мкМ и 2,15 ± 0,85
мкМ соответственно, то у жительниц США - 33,2 ± 24,2 мкМ a-токоферола и 6,4 ± 3,2
мкМ у-токоферола [1221]. Предполагается, что в желудочно-кишечном тракте у челове¬
ка а- и у-токоферолы всасываются с одинаковой эффективностью, однако основные пу¬
ти их доставки в ткани различны. a-Токоферол с хиломикронами попадает в печень, где
с помощью токоферолпереносящего белка поступает в липопротеины очень низкой
плотности, с которыми транспортируется в ткани и липопротеины других классов. Ос¬
260
□ а-Токоферол
□ p-Токоферол
щ у-Токоферол
Щ 5-Токоферол
Благодаря наличию (х-токоферолпереносящего белка наблюдается активная рецикли¬
зация витамина Е в системе "печень - липопротеины крови"; так, после введения 50 мг
меченого RRR-a-токоферола с едой полупериод его существования в сыворотке составлял
44,1 ± 18,9 часов, а полупериод меченого SRR-a-токоферола - 17,2 ± 6,8 часов (основная
его часть удалялась вместе с хиломикронами) [1518]. Анализ скоростей включения и вы¬
ведения разных изоформ токоферолов эндотелиоцитами в культуре также выявил более
высокую скорость обновления у-токоферола в клетках по сравнению с a-токоферолом, что
указывает на наличие специфических токоферолсвязывающих белков [1520].
Механизмы регуляции содержания а-ТТР в клетках в настоящее время неясны, однако
предполагается, что они связаны с развитием окислительного стресса; например, у крыс в
условиях гипероксии (р02 > 95 %, в течение 48 часов) снижается синтез его мРНК в печени
[234]. Длительное (12 недель) содержание крыс на обогащённой или обеднённой
новная часть у-токоферола переносится в ткани посредством гидролиза хиломикронов
липопротеинлипазой, поэтому наибольшее содержание этой формы витамина Е наблю¬
дается в тканях с высокой активностью липопротеинлипазы (коже, мышцах и жировой
ткани). Анализ показывает, что процентное содержание у-токоферола у американцев в
коже, мышцах и жировой ткани может достигать 30-50 % от общего количества токофе¬
ролов, в то время как в сыворотке - только 13-19 % [331, 1710] (рис. 70).
261
а-токоферолом диете не сказывалось на экспрессии мРНК а-токоферолпереносящего белка
в печени, однако содержание самого белка уменьшалось при дефиците витамина Е, что объ¬
ясняется его более быстрой деградацией в отсутствие связанного лиганда [1385]. Дефицит¬
ная по белку диета приводила к снижению экспрессии мРНК а-токоферолпереносящего
белка в печени, что сопровождалось падением содержания а-токоферола в периферических
тканях (лёгких, сердце, почках, мышцах, мозге, селезенке, яичках и надпочечниках). У чело¬
века ген, кодирующий а-токоферолпереносящий белок, находится в области 8ql 3.1 -13.3
хромосомы 8 [202]. Описаны генетические дефекты а-ТТР (фамильный дефицит витамина
Е), нос шел и таких мутаций страдают нейропатиями, включая атаксию. У этих людей резко
снижено включение природного RRR-a-токоферола в липопротеины очень низкой плотно¬
сти, в результате чего существенно уменьшается его концентрация в сыворотке и тканях
(около 1 % от нормы) [284], однако метаболизм синтетического SRR-a-токоферола не изме¬
нён, так как транспорт данного стереоизомера осуществляется хиломикронами и в значи¬
тельно меньшей степени зависит от a-токоферолпереносящего белка печени.
Недавно обнаружен так называемый "токоферолассоциированный белок" (ТАР, toco¬
pherol-associated protein) с молекулярной массой -46 кДа, идентичный ранее выделенно¬
му белковому фактору супернатанта (SPF, supernatant protein factor) и широко представ¬
ленный в разных тканях и органах с максимальным содержанием в печени, простате,
мозге [1709] и тонком кишечнике [793]. Предполагается, что этот протеин участвует во
внутриклеточном транспорте витамина Е между мембранными компартментами и вы¬
ступает в качестве шаперона, защищая молекулу токоферола от метаболизирующих его
ферментов [310], а также представляет собой фактор транскрипции: связываясь с а-
токоферолом, ТАР транслоцируется в ядро [1709]. Недавно обнаружено, что ТАР спосо¬
бен связывать RRR-a-токоферилхинон, при этом его аффинность к а-токоферилхинону
в 8 раз выше, чем к а-токоферолу [1454]. Гот факт, что ТАР также повышает активность
микросомальной скваленмонооксигеназы (фермент, катализирующий первую окисли¬
тельную реакцию при биосинтезе холестерина) и участвует в межмембранном переносе
сквалена in vitro [793], позволяет предположить возможность связи между антиокси-
дантной активностью a-токоферола и биосинтезом холестерина [1454]. Анализ конку¬
рентного связывания ТАР с различными липофильными молекулами показал, что белок
обладает максимальной аффинностью к фосфатидилинозитолу (Kd = 216 нМ) и у-
токоферолу (Kd = 268 нМ) и гораздо слабее взаимодействует с a-токоферолом (Kd = 615
нМ) и скваленом (Kd = 879 нМ) [1184]. Эти результаты породили определённые сомне¬
ния в том, что ТАР достаточно специфично связывает a-токоферол, чтобы назвать его
истинным лигандом белка; возможно, в этом взаимодействии играет роль лишь липо-
фильность витамина Е и соответственно его сродство к липидсвязывающему домену
CRAL-TRIO токоферолассоциированного белка [1355].
Из цитозоля клеток печени и других органов выделяется высокоспецифичный а-
токоферолсвязывающий белок с молекулярной массой 14,2 кДа, который осуществляет
внутриклеточный перенос токоферола между мембранами; в частности, он в 10 раз уси¬
ливает транспорт токоферола от липосом к митохондриям [524]. В то же время на сего¬
дняшний день этот белок секвенирован лишь частично, и не описаны никакие другие его
функции помимо способности связывать a-токоферол; возможно, это не отдельный про¬
теин, а продукт деградации a-токоферолпереносящего белка печени [793]. Фосфолипид-
переносящий белок плазмы (75 кДа), катализирующий обмен фосфолипидов и других
амфипатических соединений между липидными структурами, также связывает а-
токоферол и ускоряет его обмен между липопротеинами высокой и низкой плотности
262
[874]. К переносу витамина Е в клетки способен скэвинджер-рецептор класса В типа 1
[1355]. Показано, что белок плазмы человека афамин, относящийся к семейству альбу¬
минов, способен специфически связывать а- и у-токоферол (Kd = 18 мкМ) и содержит
множество участков связывания [1583]. Возможно, афамин осуществляет транспорт ви¬
тамина Е в тех ситуациях, когда страдает система липопротеинов.
Инкубация в течение 4 часов эндотелиоцитов из пуповины человека с разными изо¬
формами витамина Е сопровождалась более эффективным клеточным накоплением
у-токоферола (в среднем в 3 раза) по сравнению с а-токоферолом [1520]. Анализ включе¬
ния а- и у-токоферолов мышиными макрофагами RAW264.7 выявил сходную картину кле¬
точного накопления данных изомеров, несколько более эффективное (на 30 %) включение у-
токоферола по сравнению с а-токоферолом наблюдалось в эндотелиальных клетках А549
[774]. В другом исследовании было получено значительно более эффективное включение у-
токоферола макрофагами RAW264.7 по сравнению с а-токоферолом, при этом было показа¬
но, что у-токоферол усиливает внутриклеточное накопление а-токоферола [611]. В экспери¬
ментах на животных (крысы) также обнаружено, что диета, обогащённая у-токоферол ом,
приводит к увеличению содержания RRR-a-токоферола в тканях (передний мозг, седалищ¬
ный эндоневрий, скелетная мускулатура, сердце, печень) [401].
Активный транспорт токоферолов значительно усложняет картину их витаминного и
биологического действия. В разных тканях человека "старый" витамин Е по-разному
замещается на "новый": быстрее всего - в сыворотке, эритроцитах, печени, селезёнке;
медленнее - в сердце, мышцах, коже, жировой ткани, и наиболее медленно - в спинном
и головном мозге. Хромато-масс-спектрометрический анализ замещения токоферола на
меченные дейтерием аналоги у разных видов млекопитающих животных и человека вы¬
явил сходную картину полуобновления RRR-a-токоферола в разных тканях. Скорость
обновления витамина Е зависела от эффективности его окисления: так, у курильщиков,
для которых характерна активация процессов ПОЛ в сыворотке крови, полупериод вы¬
ведения меченого RRR-a-токоферола из сыворотки составлял 55,6 ± 7,4 часа, тогда как у
некурящих людей - 72,1 ± 17,3 часа [1519]. С мочой преимущественно выводятся водо¬
растворимые метаболиты витамина Е, в то время как жирорастворимые могут удаляться
с желчью. После двух актов окисления происходит разрыв хроманового кольца и моле¬
кула токоферола переходит в хинонную форму; в печени крыс выявлен белок с молеку¬
лярной массой около 40 кДа (предположительно, идентичный глутатион-Б-трансферазе),
связывающий токоферилхинон и выводящий его в желчь [201]. Токофероксильные ра¬
дикалы также могут взаимодействовать между собой или с липидными радикалами с
образованием высокомолекулярных комплексов.
В течение долгого времени (с 50-х годов XX века) считалось, что обнаруживаемые в мо¬
че так называемые метаболиты Саймона (a-токофероновая кислота и а-токоферонолактон)
есть конечный результат метаболизма, в том числе Р-окисления боковой цепи, а-токо-
ферилхинона, возникающего в результате радикальной атаки молекулы a-токоферола (рис.
71). Однако в последние годы при избыточном поступлении токоферолов с пищей в моче
обнаружены метаболиты с интактным хромановым кольцом и укороченной фитильной це¬
пью - карбоксиэтил- (СЕНС) и карбоксиметилбутилхроманы (СМВНС) 5-, а- и у-
токоферола, а также карбоксиэтилхроман у-токотриенола [280, 1225] (рис. 72). Недавно в
работе [280] при моделировании деградации токоферола клетками HepG2 выявлен мета¬
болит с ещё более длинной боковой цепью, 2,5,7,8-тетраметил-2-(6'-карбокси-4'-
метилгексил)-хроман-6-ол (a-СМННС), и показано, что в катаболизме принимает участие
семейство цитохрома Р450. На сегодняшний день считается, что метаболизм токоферола
263
in vivo начинается с а>-гидроксилирования боковой цепи в микросомах ферментами семей¬
ства цитохрома Р450 (CYP4F2, CYP3A4 [895]), затем в цитоплазме происходит окисление
ОН-группы; последующее Р-окисление фитильной цепи протекает в пероксисомах (рис.
72); наиболее быстро катаболизируются токотриенолы, а наиболее медленно - а-
токоферол, что можно объяснить различием аффинности цитохромов Р450 к соответст¬
вующим витамерам [895, 1432]. Интересно, что все формы витамина Е способны повы¬
шать экспрессию генов через прегнановый Х-рецептор - ядерный рецептор, регулирую¬
щий активность ферментов метаболизма ксенобиотиков, в частности CYP3A4 [895, 1453],
- тем самым осуществляется негативная регуляция концентрации токоферолов.
Возвращаясь к метаболитам Саймона, нужно отметить, что на сегодняшний день
многие исследователи считают их артефактом, возникающим в ходе процедуры выделе¬
ния в результате окисления карбоксиэтилхроманов [1225]. Для окончательного разреше¬
ния существующего противоречия необходима оптимизация процедур приготовления
тестируемых образцов и детектирования в них метаболитов витамина Е, поскольку а-
токоферонолактон, если бы удалось найти достоверный и воспроизводимый метод его
регистрации, мог бы служить удобным биомаркером окислительного стресса.
а-токофероновая кислота а-токоферонолактон
Рис. 71. Химическая структура метаболитов Саймона
Исследование содержания основных метаболитов а- и у-токоферола в организме челове¬
ка показало, что соотношение у-СЕНС: а-СЕНС в плазме крови составляет (12—13):1 [606,
1439] (табл. 35), это подтверждает селективность катаболизма и экскреции у-токоферола.
Авторы работы [1439] предполагают: необходимость быстрой деградации у-токоферола обу¬
словлена тем, что он либо вреден дня организма, либо служит источником у-СЕНС (исходя
из биологической роли метаболита как натрийуретического фактора и соединения с проти¬
вовоспалительными свойствами). При этом относительно низкое содержание у-СЕНС в моче
объясняется его дальнейшей деградацией или потреблением клетками [1439].
Таблица 35
Содержание a-и у-токоферолов и их метаболитов в плазме крови и моче здоровых людей (мкмоль/л)
а-Токоферол
а-СЕНС
0,013 ±0,008
0,01610,004
у-Токоферол
у-СЕНС
Ссылка
Плазма крови
31,59 + 6,63
28,27 ± 4,26
2,03 ± 0,93
1,86 + 0,64
0,161 ±0,045
0,191 ±0,081
[1439]
[606]
Моча
2,69 ± 2,41
2,87 ± 2,55
0,725 10,561
0,824 ± 0,489
[1439]
[606]
264
н3с
н,с
HQ
IEC
Цитохром Р450-индуцированное
со-окисление
СООН
СН3
Р-окисление
СООН
а-СМННС (2,5,7,8-тетраметил-2-(6'~
карбокси-4'-метилигексил)-6-гидроксихроман)
НО
СООН
НзС сн3° СНз
у-СМВНС (2,7,8-триметил-2-(4-
карбокси-4'-м етил бутил )-6-гидроксихром ан)
а-СМВНС (2,5,7,8-тетраметил-2-(4-
карбокси-4'-метилбутил)-6-гидроксихроман)
НО)
Н3С
СООН
О СН3 гу
СН3 СНз
5-СМВНС (2,8-диметил-2-(4-
карбокси-4'-метилбугил)-6-гидроксихроман)
о сн
сн
на
н3с
СООН L II W^COOH
а-СЕНС (2,5,7,8-тетраметил-2-(2-
карбоксиэтил)-6-гидроксихроман)
О сн3
СН3
у-СЕНС (2,7,8-триметип-2-(2'- 8-СЕНС (2,8-диметил-2-(2'-
карбоксиэтил)-6-гидроксихроман) карбоксиэтил)-6-г-идроксихромаи)
3
Рис. 72. Механизм деградации боковой цепи токоферолов [280]
265
Необходимо отметить, что данные о содержании в тканях и метаболизме разных
форм витамина Е сильно варьируют. Большая часть исследований с мечеными токофе¬
ролами проведена на экспериментальных животных (мыши, крысы), а метаболизм липи¬
дов и, соответственно, липофильных соединений у грызунов существенно отличается от
такового у приматов. Различия токоферолсвязывающих и -переносящих белков также
вносят свой вклад в видовую специфику метаболизма этих соединений. В качестве при¬
мера межвидовых различий метаболизма токоферолов можно привести тот факт, что
процентное содержание у-токоферола в жировой ткани и коже человека в 20-50 раз вы¬
ше, чем у грызунов [773]. Это различие объясняется высокой скоростью удаления хило-
микронов из крови животных. Определённые методические сложности регистрации ви¬
тамина Е также вносят разнообразие в экспериментальные данные, полученные разными
исследователями (табл. 36).
Антиоксидантное действие
Биологическое действие витамина Е преимущественно связывается с его антиокси-
дантными свойствами, которые в большей или меньшей степени проявляются на всех
уровнях организации - от субклеточных частиц и мембранных образований до организ¬
ма в целом. Впервые антиоксидантное действие а-токоферола было показано в 1954 го¬
ду Алом JI. Тэппелом [1489]. На сегодняшний день классическая теория антиоксидант-
ного действия токоферолов, построенная на большом количестве экспериментальных
данных по окислению жирных кислот в присутствии витамина Е, предполагает передачу
атома водорода с молекулы токоферола (Тф-ОН) на пероксильный радикал (ROO*) с
образованием гидроперекиси:
Тф-ОН + ROO* > Тф-О* + ROOH.
Константы скоростей реакций а-токоферола и его витамеров с пероксильными ради¬
калами существенно зависят от растворителя и находятся в пределах от 104 до 5 х 108
M'V1 (табл. 37). Достаточно эффективно а-токоферол взаимодействовал с перекисными
радикалами основных жирных кислот, входящих в состав клеточных мембран, констан¬
ты скоростей этих реакций составляли около 2,35 х 106 M'V1 [228]. Образующийся хро-
маноксильный радикал в клетках может переходить в а-токоферол под действием вос¬
становителей или реагировать с другим гтероксильным радикалом, что после гидролиза в
конечном счете приводит к образованию хинонов (рис. 73).
Как видно из рис. 73, переход токоферола в хинонную форму сопровождается инги¬
бированием двух пероксильных радикалов, поэтому коэффициент ингибирования / дол¬
жен равняться 2. На практике токоферолы характеризуются более высоким стехиомет¬
рическим коэффициентом ингибирования: / = 3,5-4,5, что объясняется возможностью
полимеризации феноксильных радикалов с восстановлением ОН-группы [20].
Окисление а-токоферола с разрывом пиранового кольца и образованием хинонных
форм - только один из многих путей его окислительной трансформации [144]. В присут¬
ствии О 2 в среде преимущественно образуются гидропероксидиеноны, при высоких
концентрациях а-токоферола, а также в процессе его аутоокисления - димерные и три-
мерные формы. Возможна также олигомеризация радикалов а-токоферола с другими
молекулами, в частности радикалами этиллинолеата. Хинонные и полимерные формы
токоферолов выявляются как в экспериментальных окислительных системах in vitro, так
и при окислении in vivo. Данные о возможной биологической роли метаболитов токофе¬
ролов очень немногочисленны, однако имеются сообщения, что и хинонные, и полимер-
266
Таблица 36
Содержание витамина Е в биологических жидкостях и тканях людей при различных патологиях
(болезни перечислены в соответствии с Международной классификацией болезней МКБ-10)
Патология
Содержание1
1
2
Туберкулёз лёгких
Витамин Е: = в ПК (12,98±2,52 vs. 12,77±3,67 [1615]); X в СК (ме¬
диана 21,10 мкмоль/л vs. 24,35, Р<0,01 [965]2)
а-Токоферол: X в СК (26,8±0,9 мкмоль/л vs. 34,02±3,5, Р<0,05 [79];
25,8 ± 0,9 ммоль/л vs. 34,0 ± 1,77, Р<0,01 [139])
Туберкулёз лёгких (ин-
фильтративная форма)
а-Тогсоферол: X в СК (26,80±0,93 ммоль/л vs. 34,02±3,50, Р<0,05
[22]; 23,9±1,71 ммоль/л vs. 39,6±7,00, Р<0,01 [109])
Туберкулёз лёгких (фиб¬
розно-кавернозная форма)
а-Токоферол: X в СК (26,6±2,92 ммоль/л vs. 39,6±7,00, Р< 0,01 [109])
Туберкулёз лёгких (оча¬
говая форма)
а-Токоферол: = в СК (24,23±0,70 ммоль/л vs. 34,02±3,05, Р<0,05
[109]); 1 в СК: 38,9±3,07 ммоль/л vs. 39,6±7,00, Р<0,01 [22])
Генитальный туберкулёз
а-Токоферол: X в СК (21,11±1,16 мкмоль/л vs. 45,93±3,71, Р<0,001
[71])
Проказа
Витамин Е: X в СК [1255]
Септический шок
Витамин Е: J, в ПК (3,6±2,0 мг/л vs. 11,5±1,3, Р<0,001 [637])
а-Токоферол: X в ПК (медиана 15 мкмоль/л, Р<0,05 [1141])
Болезнь Крейтцфельдта-
Якоба
а-Токоферол: = в ПК (24,3±5,5 мкМ vs. 23,8±4,9 [203]); X в спинно¬
мозговой жидкости (32,9±10,9 нМ vs. 59,2±29,3, Р<0,01 [203])
Вирусный гепатит
Витамин Е: -1 в ПК (17,5±4,8 мкмоль/л vs. 22,7±4,2, Р<0,01 [1584];
3,12±0,63 мкмоль/г липидов vs. 4,68±0,54, Р<0,01 [1584])
Хронический гепатит С
а-Токоферол: X в СК (0,75+0,21 мг/дл vs. 0,99±0,22, Р=0,0014 [1646])
Y-Токоферол: X в СК (0,13±0,06 мг/дл vs. 0,25±0,11, Р=0,0001 [1646])
ВИЧ-инфицирование
Витамин Е: X в ПК: 26,40±17,01 мкмоль/л vs. 40,03±31,80 [786]); Т в
моче (0,62±0,46 мкмоль/24 ч vs. 0,05±0,13 [786])
а-Токоферол: = в ПК (7,21 ±0,99 ммоль/л vs. 7,95±4,64 [1522]); X в
ПК (22,52±1,18 мкмоль/л vs, 26,61±2,60, Р<0,05 [182]); = в СК (ме¬
диана 744 мкг/дл vs. 718, Р = 0,04 [I486]3)
СПИД
Витамин Е: = в ПК (15,25±12,19 мкмоль/л vs. 40,03±31,80 [786]); Т в
моче (0,86±0,99 мкмоль/24 ч vs. 0,05±0,13 [786])
Малярия
а-Токоферол: X в Г1К (Р<0,001 [454, 502]); X в СК (3,1±1,8
мкмоль/ммоль ХС vs. 4,2±0,8, Р<0,05 [468])
Описторхоз (обострение)
а-Токоферол: X в ПК (7,21 ±0,49 мкмоль/л vs. 11,56±0,57, Р<0,001
[111]); X в эритроцитах (3,91 ±0,27 мкмоль/л vs. 4,77±0,36 [111])
Папилломавирусная
инфекция
а-Токоферол: X в СК (на 24%, Р<0,05 [630])
у-Токоферол: X в СК [630]
Злокачественные ново¬
образования носоглотки
у-Токоферол: X в СК [1130]
Рак гортани
а-Токоферол: X в СК [1150]
Рак желудка
а-Токоферол: X в СК (Р<0,0001 [160]; Р<0,05 [388])
Рак толстой кишки
а-Токоферол: X в СК (Р<0,0001 [160])
Рак прямой кишки
а-Токоферол: X в СК (Р=0,012 [160])
267
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Гепатоклеточная карци¬
нома
Витамин Е: = в СК [1183]
а-Токоферол: i в ткани печени (0,31 ±0,02 мкмоль/г белка vs.
0,46±0,03, Р<0,002 [1289])
Рак лёгких
Витамин Е: 1 в ПК (медиана 25,0 мкмоль/л vs. 33,8 [535]; медиана
19,94 мкМ vs. 28,93 [602])
а-Токоферол: = в ПК (24,4±1,6 мкМ vs. 20,8±2,0 [472]); = в плазме
костного мозга (19,0±2,6 мкМ vs. 18,6±2,2 [472])
Базалыюклеточная кар¬
цинома
а-Токоферол: 1 в ПК (4,46±1,27 мг/л vs. 9,23±2,44, Р<0,001 [1586])
Рак груди
Витамин Е: 1 в ПК (Р<0,001 [1373]4; 24,8710,72 мкмоль/л vs.
28,3±0,05,Р<0,01 [1258]); i в СК (0,44мг/дл vs. 1,108, Р<0,05 [1513]);
ТвСК [621]
а-Токоферол: 1 в ПК (4,7±1,4 мкМ vs. 20,8±2,0, Р<0,01 [472]); i в
СК (Р=0,022 [160]); i в плазме костного мозга (6,8±2,6 мкМ vs.
18,6±2,2, Р<0,01 [472]); 1 в жировой ткани груди [366]
Рак шейки матки
Витамин Е: 1 в ткани шейки матки (6,37±1,47 мкг/г ткани vs.
9,7911,0, Р<0,001 [177]
а-Токоферол: = в ПК (7,4112,09 мкг/мл vs. 7,3113,61 [905]); 1 в ПК
(Р<0,001 [1022]; 8,6114,01 мг/л vs. 8,7013,10, Р=0,012 [1179]); = в
эритроцитах (0,1410,10 мкг/мг белка 0,1610,09 [1179]); Т в ткани
шейки матки [1205]
а-Токоферилхинон: i в ПК (0,0410,07 мг/л vs. 0,4210,09, Р<0,005
[1179]); = в эритроцитах (0,0310,02 мкг/мг белка 0,06±0,06[1179])
Рак яичника
Витамин Е: 1 в ПК (1,3610,10 мг/дл vs. 2,8210,20, Р<0,001 [1369])
а-Токоферол: = в ПК (19,8316,93 мкмоль/л vs. 21,416,19 [1361])
Рак простаты
Витамин Е: 1 в ПК (0,6410,17 мг/дл vs. 0,9610,22, Р<0,001 [757])
Почечноклеточный рак
Витамин Е: = в СК (4,010,25 мкг/мг общих липидов vs. 4,2710,20
[116]5); 1 в СК (11,110,7 мкг/мл vs. 14,710,86, Р<0,001 [116]5); Т в
ткани почек (167,812,79 мкг/г влажной ткани vs. 9,9310,77, Р<0,001,
или 2,0110,23 мкг/мг общих липидов vs. 0,4110,04, Р<0,001 [116]5);
Папиллярная карцинома
щитовидной железы
а-Токоферол: Т в ткани щитовидной железы (150,4±57,7 мкг/мкг
белка vs. 56,9116,4, Р<0,05 [973]6)
у-Токоферол: Т в ткани щитовидной железы (10,2410,76 мкг/мкг
белка vs. 6,2513,14/Р<0,05 [973]6)
Злокачественная лимфо-
ма щитовидной железы
у-Токоферол: Т в ткани щитовидной железы (11,3114,3 мкг/мкг
белка vs. 1,6611,16, Р<0,05 [973]6)
Болезнь Ходжкина
Витамин Е: = в СК (12,4713,69 мг/л vs. 12,3012,70 [975])
Неходжкинская лимфома
Витамин Е: = в СК (13,713,84 мг/л vs. 12,3012,70 [975])
Острый лимфобластный
лейкоз
Витамин Е: = в СК (12,1113,46 мг/л vs. 12,3012,70 [975])
Хронический лимфоци¬
тарный лейкоз
Витамин Е: = в СК (14,2014,21 мг/л vs. 12,3012,70 [975])
а-Токоферол: 1 в лимфоцитах (1,711,0 мкг/109 клеток vs. 3,810,7
[828])
Волосатоклеточный
лейкоз
а-Токоферол: Т в лимфоцитах (6,211,0 мкг/109 клеток vs. 3,810,7
[828])
Хронический миелоид-
ный лейкоз
Витамин Е: = в СК (12,9814,05 мг/л vs. 12,3012,70 [975]); 1 в СК
(2,67 мкг/мл vs. 7,19 [622]; [1413])
268
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Наследственный адено¬
матозный полипоз
Токоферол: 1 в эритроцитах [307]
Железодефицитная ане¬
мия
Витамин Е: 1 в СК (10,510,2 мкг/мл vs. 15,0±0Л [53])
р-Талассемия
Витамин Е: 1 в ПК (на 43,8% [482]; 3,03±1,65 моль/моль ЛНП vs.
7,69±1,1, Р<0,0001 [1493]); 1 в СК (3,26±3,09 мг/л vs. 9,90±3,75, Р<105
[823]; 1,25±1,24 мг/ммоль ХС vs. 2,04±0,79, Р<105 [823]; на 42%
[940]); 1 в ЛНП (6,07±3,3 нмоль/мг белка ЛНП vs. 15,38±2,2, Р<
0,0001, или 3,03±1,65 моль/моль ЛНП vs. 7,69±1,1, Р<0,0001 [1494])
Серповидноклеточная
анемия
Витамин Е: = в ПК (6,1 ±0,7 мкг/мг ХС vs. 6,5±0,7 [1458]); 1 в СК
(Р<0,001 [994]); 1 в ЛНП (1,8 моль/моль ЛНП vs. 2,9, Р=0,025 [256])
а-Токоферол: 1 в ПК (медиана 11,32 мкмоль/л vs. 18,02, Р<0,02
[169]); ТвСК [1106]
у-Токоферол: Т в СК [1106]
Г емолитико-уремический
синдром
а-Токоферол: Т в ПК (на 95%, Р<0,001 [6])
Г ипертиреоидизм
Витамин Е: i в СК (95,95±11,83 мкмоль/л vs. 103,87115,45, Р<0,05
[278, 1171])
Диффузный токсический
зоб
Витамин Е: i в СК (15,2+1,74 мкмоль/л vs. 22,012,23 [36]7)
Сахарный диабет I типа
Витамин Е: = в ПК (8,811,8 мкг/мл vs. 8,012,1 [327]; 22,5716,50
мкмоль/л vs. 22,5817,13 [1216]); 1 в ПК (12,912,94 мг/л vs. 17,413,73,
Р<0,001 [1245]); = в эритроцитах (0,3510,13 мкг/мл vs. 0,2910,09
[327]); 1 в ЛНП (2,010,25 мкмоль/ммоль ЛНП vs. 2,610,18, Р<0,05
[1419])
а-Токоферол: = в ПК [1563]; i в ПК (5,95911,364 мкмоль/л vs.
8,30312,821, Р<0,0001 [218]); = в СК (28,6111,8 мкмоль/л vs.
31,917,73 [495]; 4,9911,90 мкмоль/ммоль липидов vs. 4,9010,64
[495]); Т в СК (23,311,83 мкмоль/л vs. 19,211,00 [34]; 1,7010,28
мг/ммоль ХС+ТГ vs. 1,5510,22, Р<0,05 [1578]); 1 в ЛНП (2,510,3
нмоль/мг белка ЛНП vs. 3,310,5 [924]); 1 в эритроцитах [1563]
у-Токоферол: Т в СК (0,1510,06 мг/ммоль ХС+ ТГ vs. 0,1110,04,
Р<0,005 [1578])
Сахарный диабет I типа
(дети 7-16 лет)
Витамин Е: «в ПК (870,801220,51 мкг/дл vs. 8911221,21 [397]); 1 в
эритроцитах (183,1212,58 мкг/дл vs. 246,90168,26, Р<0,05 [397])
Сахарный диабет I типа
(дети 12,7±0,8 лет)
а-Токоферол: = в ПК: (17,310,8 нмоль/мл vs. 15,211,0, или 2,0710,07
нм оль/мкмоль общих липидов vs. 1,9410,12 [763])
Сахарный диабет II типа
Витамин Е: i в ПК (20,211,8 мкмоль/л vs. 26,912,0, Р<0,03 [361]); Т
в ПК (3,810,1 мкмоль/ммоль ХС+ТГ vs. 2,710,1, Р<0,03 [361]); 1 в
эритроцитах (6,1610,61 нмоль/гНЬ vs. 14,8410,64(1209])
а-Токоферол: = в ПК (4,0211,40 мкг/мл vs. 3,5910,77 [1356];
0,6810,13 мкг/мг липидов vs. 0,6910,11 [1356]); Т в ПК (16,1214,10
мкг/мл vs. 10,2012,22, Р<0,05 [1163]); = в СК (32,2111,4 мкмоль/л vs.
29,219,7 [155]; 29,914,33 мкмоль/л vs. 31,917,73 [495]; 4,5010,79
мкмоль/ммоль липидов vs. 4,9010,64 [495]); Т в СК (33,416,8
мкмоль/л vs. 20,112,3, Р<0,02 [357]; 38,219,3 мкмоль/л vs. 29,415,7,
Р<0,02 [1423]); = в ЛНП (1,7210,43 мкг/мл vs. 1,8510,41 [1356]); 1 в
ЛНП (0,6710,10 мкг/мг липидов vs. 0,7510,09, Р<0,001 [1356];
2,7811,14 моль/моль апо В vs. 5,3815,72, Р<0,05 [1356])
269
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Сахарный диабет II типа
у-Токоферол: = в СК (6,9±3,9 мкмоль/л vs. 5,1 ±2,8 [1423])
Болезнь Иценко-Кушинга
а-Токоферол: Т в ПК (26,5±2,2 мкмоль/ мл vs. 17,4±0,4 [133])
Хроническая недоста¬
точность коры надпочеч¬
ников
а-Токоферол: 1 в СК (2,78±0,3 мг/ji vs. 9,53±0,2 [54])
Фенилкетонурия
Витамин Е: = в ПК [935]
Ювенильный нейрональ¬
ный липофусциноз
а-Токоферол: i в ПК (10,4±4,1 мкг/мл vs. 12,1 ±4,5 [1611])
Гиперлипидемия
а-Токоферол: Т в СК (медиана 68,5 мкмоль/л vs. 34,3, Р<0,001 [158]8)
Y-Токоферол: Т в СК (медиана 8,6 мкмоль/л vs. 3,2, Р<0,001 [158]8)
Г иперхолестеринемия
Витамин Е: = в ПК (5,00±1,05 мкмоль/ммоль ХС+ТГ vs. 5,33±0,98
[1405]); Т в ПК (42,49± 10,02 мкмоль/л vs. 33,06±7,48, Р<0,0001 [1405])
Семейная гииерхолесте-
ринемия
Витамин Е: = в ЛНП (2,7±0,4 нмоль/мг ЛНП vs. 2,9±0,3 [1102]); = в
ПК (3,82 мкмоль/ммоль ХС+ТГ vs. 3,65 [142]); 1 в ПК (23,14±2,81
мкМ vs. 43,89±4,75, Р<0,001 [142])
Болезнь Вильсона
а-Токоферол: i в СК (23,8±6,99 мкМ vs. 38,0±20,03, Р=0,000023
[1291]; 5,1 ±1,12 мкмоль/ммоль ХС vs. 6,1 ±2,38, Р=0,004 [1291];
6,8±1,8 мкг/мл vs. 10,7±1,7, Р<0,001 [1415])
Наследственный гемо-
хроматоз
а-Токоферол: 1 в СК (5,91 мкмоль/ммоль ХС vs. 7,24, Р=0,001
[1682])
Пузырный фиброз
Витамин Е: = в ПК (18,78±6,885 мкмоль/л vs. 21,84±4,824 [963]); 1 в
ПК (18,1 ±8,7 мкмоль/л vs. 25,7±5,0, Р<0,001 [261]; 10,4±0,9 мкмоль/л
vs. 16,7±0,6, Р<0,001 [1630]); Т в СК (13,94±2,25 мг/л vs. 5,64±1,15,
Р<0,05 [1548]); Т в нейтрофилах (70,8±26,0 мкг/106 клеток vs.
23,6±9,0 [1548])
а-Токоферол: = в ПК (медиана 5,1 мкмоль/ммоль ХС vs. 5,4 [229];
5,0±2,2 ммоль/моль ХС vs. 5,4±0,7 [260]); 1 в ПК (медиана 13,2
мкмоль/л vs. 24,6, Р<0,001 [229]; 18,0±9,1 мкмоль/л vs. 25,8±5,0,
Р<0,001 [260]; 10,7±4,6 мкмоль/л vs. 31,0±7,0, Р<0,0001 [1622];
3,26±1,26 ммоль/моль ХС vs. 5,67±0,71, Р<0,0001 [1622]); 1 в эритро¬
цитах (3,39±1,84 мкмоль/л vs. 7,97±1,41, Р<0,0001 [1622]); 1 в клет¬
ках слизистой оболочки щеки (медиана 57,1 пмоль/мкг ДНК vs,
101,5, Р-0,027 [229])
Синдром Барттера, син¬
дром Джительмэна
а-Токоферол: = в ЛНП [343]
Алкоголизм
Витамин Е: i в ПК (17±5,9 мкМ 20,7±4,6, Р<0,05 [518]; на 11 %
[626]; Р=0,000 [1706]); 1 в СК (7,7±4,4 мг/л vs. 15,6±6,2 [334]; 6,9±0,7
мг/л vs. 12,6±1,1 [996]; 15,3±3,4 мкмоль/л vs. 27,6±7,2 [1487]); i в
эритроцитах (на 17% [626])
а-Токоферол: 1 в ПК (29,1 ±7,9 мкмоль/л vs. 24,6±11,3, Р<0,001
[904]); 1 в СК (15,2±4,4 мкмоль/л vs. 24,2±4,2, Р<0,002 [282])
Героиновая наркомания
Витамин Е: 1 в ПК (22,1 ±5,0 мкмоль/л vs. 26,1 ±5,4, Р<0,0001 [1704])
270
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Курение
Витамин Е: = в эритроцитах (4,2±0,3 мг/г Hb vs. 4,4±0,3 [520])
а-Токоферол: = в ПК (12,7±0,5 мкг/г Hb vs. 12,9±0,8 [259]; 2,36±0,11
мкмоль/ммоль ХС+ТГ vs. 2,84±0,10 [259]; 5,28±0,42 мкмоль/ммоль
ХС vs. 5,49±0,75 [769]; 30,8±9,6 мкмоль/л vs. 31,4±8,6 [959]; [1178];
8,9±0,2 мг/л vs. 8,2±0,2 [1556]; 1,70±0,03 мг/ммоль ХС vs. 1,69±0,03
[1556]); X в ПК (10,81 ±1,54 мкг/мл vs. 12,10±1,11, Р<0,01 [1422]); = в
СК (медиана 8,1 мкмоль/г ХС vs. 9,7 [950]9); X в СК (медиана 16,2
мкмоль/л vs. 20,8, Р<0,05 [950]9; медиана 18,3 мкмоль/г ТГ vs. 23,7,
Р<0,05 [950]9); = в эритроцитах (3,53±0,65 мкмоль/гематокрит vs.
3,94±0,66 [769]); X в эритроцитах (1,8±0,4 мкг/г Hb vs. 2,8±0,3, Р<0,05
[259]); X в лимфоцитах (1,34±0,31 мкмоль/г белка vs. 1,94±0,54,
Р=0,001 [769]); X в тромбоцитах (1,09±0,49 мкмоль/г белка vs.
1,60±0,55, Р=0,014 [769]); X в плазме спермы (на 32%, Р=0,03 [581]);
= в фолликулярной жидкости яичника [1178])
у-Токоферол: = в ПК (0,38+0,16 мкмоль/ммоль ХС vs. 0,35±0,05
[769]; 1,73±0,78 мкмоль/л vs. 1,82±0,86 [959]); Т в ПК (0,98±0,18
мкг/мл vs. 0,92±0,08, Р<0,01 [ 1422]); = в эритроцитах (0,39±0,16
мкмоль/гематокрит vs. 0,32±0,05 [769]); X в лимфоцитах (0,19±0,04
мкмоль/г белка vs. 0,26±0,08, Р=0,026 [769]); = в тромбоцитах
(0,14±0,05 мкмоль/г белка vs. 0,14±0,05 [769])
а-СЕНС: = в моче (0,19±0,11 мг/г креатинина vs. 0,21 ±0,11 [769])
у-СЕНС: Т в моче (0,49±0,25 мг/г креатинина vs. 0,32±0,16 [769])
Анорексия
Витамин Е: = в СК [1557]
а-Токоферол: X в эритроцитах (медиана 22,3 нмоль/г белка vs. 25,3,
Р<0,02 [1059])
Атаксия Фридрейха
Витамин Е: = в ПК [1067]; = в СК (19,49±6,15 мкмоль/л vs.
20,36±5,93 [552])
Атаксия-телеангиэктазия
Витамин Е: X в ПК (медиана 8,1 мг/л vs. 12,1, Р<0,05 [1263])
Амиотрофический лате¬
ральный склероз
Витамин Е: = в ПК (39,2±15,5мкмоль/л vs. 38,4±10,3 [291]); = в СК
(1,22±0,21 мг/дл vs. 1,30±0,33 [754])
а-Токоферол: = в СК (32,6±9,8 мкмоль/л vs. 33,2±8,5 [471]; 6,0±1,6
мкмоль/ммоль ХС vs. 5,6±1,4 [471]); = в спинномозговой жидкости
(32,5±11,4 нмоль/л vs. 30,1 ±11,6 [471 ]); X в спинномозговой жидко¬
сти (на 31%, Р<0,05 [1509])
а-Токоферилхинон: X в спинномозговой жидкости (на 75%, Р<0,001
[1509])
Болезнь Паркинсона
Витамин Е: = в ПК (медиана 29,0 мкмоль/л vs. 25,0 [579])
а-Токоферол: = в ПК (28,4±9,2 мкМ vs. 26,5±7,2 [323]); = в СК
(13,84±0,56 мкг/мл vs. 14,80±0,57 [555]; [1043]); = в спинномозговой
жидкости [1043]; X в спинномозговой жидкости (26,7±8,8 пМ vs.
55,5±25,5, Р<0,005 [323])
Болезнь Альцгеймера
Витамин Е: X в ПК (37,7±5,8 мкмоль/л vs. 50,2±10,2, Р<0,0001
[1282]; медиана 31,1 vs. 36,0, Р=0,035 [1410]; 18,65±3,62 мкмоль/л vs.
30,03±2,03 [1691]); X в СК (медиана 23,5 мкмоль/л vs. 25,6, Р<0,01
[579]; [776]); = в тромбоцитах (1,56±0,41 мкмоль/г vs. 0,81 ±0,08
[348]); X в спинномозговой жидкост и [776]; Т в ткани среднего мозга
(42,3 мкг/г ткани vs. 18,8 [165])
а-Токоферол: X в Г1К (15±3,5 мг/л vs. 18,2±3,5; Р=0,002 [301]); = в
коре головного мозга [1015])
271
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Рассеянный склероз
Витамин Е: i в ПК (27,7±6,5 мкмоль/л vs. 32,6+9,1, Р<0,05 [776];
5,8±1,0 мкмоль/ммоль ХС vs. 6,5±1,2, Р<0,01 [776]); = в спинномоз¬
говой жидкости (26,3±11,8 нмоль/л vs. 25,4±10,0 [776])
а-Токоферол: 1 в ПК (15,6512,58 vs. 29,50±2,33мкмоль/л, Р<0,001
[819]); i в СК [267]
Эпилепсия
Витамин Е: = в ПК (8,7710,52 мг/л vs. 10,5610,69 [1462]); Т в ПК
(2,5010,28 мг/дл vs. 2,0510,19, Р<0,05 [101]0
Синдром Гийена-Барре
Витамин Е: Т в ПК (0,55Ю,31 мг/дл vs. 0,1710,03, Р<0,01 [884])
Мышечная дистрофия
Дюшенна
а-Токоферол: 1 в ПК (на 50%, Р<0,002 [733])
Катаракта
Витамин Е: = в ПК [922]
а-Токоферол: = в хрусталике [1665]; Т в хрусталике (0,4910,04
мкмоль/мг белка vs 0,3510,03, Р<0,05 [877]10)
Первичная глаукома
Витамин Е: 1 в СК (16,5Ю,9 мкмоль/л vs. 21,7Ю,9, Р<0,05 [49])
Отит
а-Токоферол: >1 в СК (23,1610,67 мкмоль/л vs. 24,2610,60, Р <0,006
[1668]11)
Эссенциальная гипертен¬
зия
Витамин Е: = в ПК [498]; 4, в IIK: Р<0,001 [1306]; J, в ЛНП [966]
а-Токоферол: = в ПК (25,07110,45 мкмоль/л vs. 23,9616,07 [1609]); 1
в эритроцитах (3,87Ю,53 мкмоль/л vs. 4,8211,01, Р<0,001 [1609])
Гипертоническая болезнь
(II стадия)
а-Токоферол: 1 в ПК (1,24 мкм/мл vs. 2,3410,11, Р<0,05 [27]); 1 в
эритроцитах (0,6810,15 мкм/мл vs. 1,0410,18, Р<0,05 [27])
Острый коронарный
синдром
Витамин Е: 1 в ПК (1,11Ю,32 мг/дл vs. 1,5210,31 [1664])
Стенокардия
Витамин Е: 1 в ПК (2,2010,09 мг/ммоль ХС vs. 2,6910,40; Р<0,05
[557]; 1,5810,03 мкМ/мМ ХС vs. 1,66Ю,02, Р<0,01 [1279]); Т в СК
[768])
Острый инфаркт миокар¬
да
Витамин Е: 1 в ПК (50,3115,2 мкг/мл vs. 55,6+16,7, Р<0,05 [915];
2715 мкмоль/л vs. 3912,3, Р<0,05 [1549]); 1 в СК (15,914,2 мг/мл vs.
18,613,5, Р=0,001 [217]12)
а-Токоферол: = в ПК (27,00+10,36 мкмоль/л vs. 27,2717,35 [1304]); 1
в ПК (на 28%, Р<0,05 [31]; 7,57+2,92 мкг/мл vs. 9,74+2,76, Р<0,02
[445])
у-Токоферол: 1 в ПК (1,36Ю,86 мкмоль/л vs. 1,7210,77, Р<0,01 [Л 304]
Кардиогенный шок как
осложнение острого
инфаркта миокарда
Витамин Е: 1 в ПК (0,63Ю,10 мг/дл vs. 1,2710,12, Р<0,05 [1370])
Коронарная болезнь
сердца
а-Токоферол: 1 в ПК (25,418,5 мкмоль/л vs. 33,8+15,3, Р<0,01 [871]);
= в СК (26,611,16 мкмоль/л vs. 23,411,14 [143]); 1 в СК (2,96+1,63
нмоль/мг белка vs. 6,23+2,28 [232]); Т в СК (12,7 мкг/мл vs. 10,7,
Р<0,01, или 30,5 мкмоль/л vs. 25,7,Р<0,01 [1129]; 6,69 мкмоль/ммоль
ХС vs. 5,47, Р<0,01 [1129]; 35,1117,0 мкмоль/л vs. 29,0113,2, Р=0,017
[1570]); i в ЛНП (2,411,0 мкмоль/ммоль ХС vs. 2,9+1, Р<0,0001 [660])
у-Токоферол: i в ПК (2,6111,54 мкмоль/л vs. 4,3412,57, Р<0,01 [871]);
Т в СК (0,72 мкг/мл vs. 0,86, Р<0,01 [1129]; 1,73 мкмоль/л vs. 2,06,
Р<0,01 [1129])
Инфаркт миокарда (дав¬
ность > 1 года)
а-Токоферол: = в ПК (26,91110,56 мкмоль/л vs. 27,2717,35 [1304])
у-Токоферол: = в ПК (1,6510,816 мкмоль/л vs. 1,7210,77 [1304])
272
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Острый вирусный мио¬
кардит
Витамин Е: Ф в ПК (19,3214,87 мкмоль/л vs. 25,6215,42, Р=0,0000
[374]; Р=0,0001 [1642])
Мозговое кровоизлияние
(острая фаза)
Витамин Е: Ф в ПК (Р=0,0000 [372])
Инфаркт мозга
а-Токоферол: = в СК (3113 мкмоль/л vs. 3112 [1336])
у-Токоферол: = в СК (3,610,6 мкмоль/л vs. 3,810,3 [1336])
Атеросклероз сонной
артерии
Витамин Е: Ф в ПК (3,05Ю,6 мкмоль/ммоль ХС vs. 6,311,7, Р<0,001
[1019]); Т в атеросклеротической бляшке (2,0610,7 мкмоль/ммоль ХС
vs. 0,5410,3 [1019]; 71,3149,2 пмоль/мг ткани vs. 1,6510,4 [1019])
Острая пневмония
а-Токоферол: Ф в СК (7,510,3 мг/л vs. 9,210,3, Р<0,01 [153])
Полип носа
а-Токоферол: Ф в СК (19,85511,69 мкмоль/л vs. 28,18210,8, Р<0,01
[446]); Ф в ткани полипа (14,26612,45 мкмоль/г ткани vs. 23,16313,4
Р<0,01 [446])
Хронический тонзиллит
а-Токоферол: Ф в СК (23,0810,40 мкмоль/л vs. 24,2610,60, Р<0,0001
[ 1667]13)
Хроническая обструк-
тивная болезнь лёгких
Витамин Е: 1 в Г1К (Р<0,001 [426]); Ф в СК (5,0912,8 мг/дл vs.
7,612,9, Р=0,02 [172]; 5,112,2 мкг/мл vs. 8,611,8, Р<0,001 [1531]14); Ф в
мышце (квадрицепс бедра) (17,310,5 мг/мг ткани vs. 21,6Ю,5, Р<0,05
[638])
а-Токоферол: = в СК (медиана 18,3 мкмоль/л vs. 21,0 [738])
Хронический обструктив-
ный бронхит (обострение)
а-Токоферол: >1 в эритроцитах (0,67010,0017 мг/мл эритроцитов vs.
1,50010,0009 [118])
Хронический бронхит
а-Токоферол: 1 в СК (7,210,3 мг/л vs. 9,210,3, Р<0,01 [153])
Бронхиальная астма
Витамин Е: = в СК (24,3130,38 мкмоль/л vs. 24,4410,19 [573]); Ф в
СК (18,40Ю,59 мкмоль/ммоль ТГ vs. 19,9910,24 [573]); Т в СК
(44,717,4 мкмоль/л vs. 24,414,3 [124])
а-Токоферол: = в ПК [1231]; Ф в ПК (7,ЗЮ,3 мг/л vs. 9,210,3, Р<0,01
[153]; медиана 24,10 мкмоль/л vs. 33,20, Р=0,006 [617]); Ф в цельной
крови (17,2216,45 мкмоль/л vs. 21,5817,92, Р=0,01 [617]0
Пневмокониоз
а-Токоферол: Ф в ПК (23,5711,30 мкмоль/л vs. 23,4810,91 [10])
Силикоз
Витамин Е: Ф в ПК (Р<0,001 [1703])
Бронхит от фиброгенной
пыли
а-Токоферол: Т в ПК (27,811,60 мкмоль/л vs. 23,48Ю,91, Р<0,01 [10])
Бронхит от канцерогено¬
опасной пыли
а-Токоферол: Т в ПК (29,3511,16 мкмоль/л vs. 23,4810,91, Р<0,01
[Ю])
Острый респираторный
дистресс-синдром взрос¬
лых
Витамин Е: Ф в ПК (7,7310,54 мг/л vs. 11,4610,55, Р<0,001 [1277])
а-Токоферол: Ф в ПК (0,50 10,11 мг/дл vs. 0,91 10,03, Р<0,001
[1016]); Т в бронхоальвеолярной лаважной жидкости: 77115 нМ vs.
2613 [1353])
Хронический синусит
Витамин Е: Ф в СК (21,5 мкмоль/л vs. 37,7, Р<0,0001 [ 1540]15); = в
слизистой оболочке крючковидного отростка (20,517,9 нмоль/г влаж¬
ной ткани vs. 22,516,9 [1612])
Пищевод Баррета
Витамин Е: = в ПК (26,7 мкмоль/л vs. 28,3 [402]; медиана 33,55
мкмоль/л vs. 34,90 [577])
Эрозивный эзофагит
Витамин Е: = в ПК (29,1 мкмоль/л vs. 28,3 [402])
Язвенная болезнь
Витамин Е: Ф в ПК (0,83Ю,07 мг/дл vs. 1,15Ю,08 [38])
273
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Болезнь Крона
Витамин Е: i в СК (29,2±10,74 мкмоль/л vs. 34,8±8,6, Р<0,05 [618])
а-Токоферол: = в ПК (1,07±0,23 мг/дл vs. 1,07±0,28 [620]; 17,8±0,85
мкмоль/л vs. 26,8±0,7, Р<0,0001 [504]); = в слизистой оболочке ки¬
шечника: 1148,3±429,0 пмоль/мкг ДНК vs. 1126,17±400,9 [322])
у-Токоферол: Т в ПК (0,14±0,07 мкг у-токоферола/дл vs. 0,09±0,04
[618])
Язвенный колит
а-Токофсрол: 1 в ПК (18,3±1,0 мкмоль/л vs. 26,8±0,7, Р<0,0001
[504]); = в слизистой оболочке кишечника (1383,1 ±454,8 пмоль/мкг
ДНК vs. 1352,0±560,5 [322])
Аденоматозные полипы
толстой кишки
а-Токоферол: = в СК (медиана 1,15 мг/дл vs. 0,95 [1088]); 1 в слизи¬
стой оболочке толстого кишечника (медиана 5 мг/г ткани vs. 17,
Р=0,0001 [1088])
у-Токоферол: = в СК (медиана 0,32 мг/дл vs. 0,23 [1088]); 1 в слизи¬
стой оболочке толстого кишечника (медиана 0,2 мг/г ткани vs. 6,
Р=0,0004 [1088])
Хронический холестаз
Витамин Е: -1 в СК, эритроцитах [955]
Аутоиммунный гепатит
Витамин Е: 1 в СК (медиана 11,90 мг/л vs. 14,28, Р<0,05 [1204])
Цирроз печени
Витамин Е: 1 в ПК (17,99±3,51 мкмоль/л vs. 24,59±7,22, Р=0,000
[954]); = в СК (6,0±1,8 мкмоль/ммоль ХС vs. 5,6±1,3 [560]); 1 в СК
(15,5±5,2 мкмоль/л vs. 32,2±8,3, Р<0,05 [560]; 9,7±0,2 мкг/мл vs.
15,0±0,1 [53]; 13,9±7,0 мкмоль/л vs. 23,4±11,6, Р<0,01 [258]; 14,7±5,6
мкмоль/л vs. 27,6±7,2 [1487]); Т в ЛНП (4,3±1,5 мкмоль/ммоль ХС vs.
2,2±1,6 Р<0,05 [560]); -1 в ткани печени (17,6±12,1 нмоль/мг влажной
ткани vs. 39,2±29,7, Р<0,01 [258])
а-Токоферол: = в ПК (медиана 16 мкМ vs. 18 [1558]); 1 в ПК (ме¬
диана 3,8 мкг/мл vs. 10,05, Р<0,05 [1524]); 1 в ткани печени
(0,26±0,03 мкмоль/г белка vs. 0,46±0,03, Р<0,001 [1289])
Холелитиаз
а-Токоферол: = в СК (25,49±11,15 мкмоль/л vs. 27,25±6,08 [1632]); 1
в СК (4,41 ±1,30 мкмоль/л vs. 5,24±0,98) [1632])
Обтуративная желтуха
при холелитиазе
Витамин Е: 1 в ПК (8,2±0,6 мкг/мл vs. 12,2±0,5, Р<0,05 [1528])
Хронический холецистит
Витамин Е: 1 в ПК (19,1 ±4,6 мкмоль/л vs. 25,4±5,3, Р<0,01 [1705])
Острый панкреатит
Витамин Е: 1 в ПК (13,26±3,14 мкмоль/л vs. 24,01 ±5,28, Р<0,05
[512])
а-Токоферол: = в ПК (медиана 28,9 мкмоль/л vs. 27,5 [1050]; 4,8
мкмоль/ммоль ХС vs. 5,13 [1050]); = в СК (29,9±17,0 мкМ/л vs.
24,8±9,22 [1079]; 5,58±2,22 мкМ/мМ ХС vs. 4,74±0,94 [1079]); 1 в СК
(медиана 20,0 мкмоль/л vs. 37,0, Р<0,17 [438]; 10,5±1,2 мг/л vs.
9,6±0,4 Р<0,05 [1527], 2,01 ±0,02 мг/г общих липидов vs. 1,90±0,04,
Р<0,05 [1527]); = в эритроцитах (2,81 ±1,70 мкМ/л лизата vs. 3,55±0,81
[1079])
Хронический панкреатит
Витамин Е: 1 в I1K (медиана 13,0 мкмоль/л vs. 27,5, Р<0,05 [1050];
3,33 мкмоль/ммоль ХС vs. 5,13, Р<0,05 [1050]; Р<0,01 [1099]; 10,7
мг/л±2,94 vs. 17,4±3,73, Р<0,001 [1245])
а-Токоферол: i в СК (7,2±1,1 мкг/мл vs. 11,3±0,7 [600])
Целиакия
а-Токоферол: 1 в ПК [1139]
274
Таблица 36 (продолжение)
1
2
Атопический дерматит
а-Токоферол: Т в stratum comeum предплечья ) 16,1 ±2,2 нмоль/г vs.
7,7±0,9, Р<0,01 [193])
Себорейный дерматит
Витамин Е: 1 в ПК [1195]
Псориаз
Витамин Е: = в ПК ([419]; 8,32±3,75 мкг/мл vs. 9,30±3,81 864]); J, в
эритроцитах (11,9±2,5 нмоль/г Hb vs. 13,2±3,1 Р<0,05 [1290])
а-Токоферол: Т в СК (Р=0,001 [1374])
Актинический кератоз
а-Токоферол: 1 в ПК (6,52±1,80 мг/л vs. 9,23±2,44, Р<0,05 [1586])
Алопеция
Витамин Е: = в ПК [1108]
Менопауза
а-Токоферол: = в ЛВП (5,8±0,3 нмоль/мг белка vs. 6,1 ±0,6 [1689])
Витилиго
Витамин Е: = в ПК [175, 1211]; 1 в эпидерме [1194]; Т в меланоци-
тах [976]
а-Токоферол: 1 в мононуклеарах крови (0,18±0,16 нг/мг белка vs.
0,36±0,12 [478])
Ревматоидный артрит
Витамин Е: = в ПК [1018]; X в Г1К (30,4±4,9 мкг/мл vs. 43,6±8,2
[792]); 1 в СК (17,7±8,2 мкмоль/л vs. 25,3±5,4, Р<0,001 [716])
а-Токоферол: i в ПК (10,07±0,751 мг/л vs. 13,88±0,66, Р<0,001
[231]); = в СК [761]
Ювенильный ревматоид¬
ный артрит
Витамин Е: i в ПК (18,5±1,9 мкмоль/л vs. 28,1 ±0,61, Р<0,001 [199];
12,1 ±0,6 мкмоль/л vs. 17,88±0,58, Р<0,0001 [214]); 4, в СК (22,8±15,2
мкмоль/л vs. 30,5±4,3, Р<0,001 [716]); 1 в эритроцитах [1417]
Остеоартроз
Витамин Е: = в ПК [1018]
Макрофагальный мио-
фасциит
Витамин Е: 1 в ПК (31,5±1,5 мкмоль/л vs. 38,6±1,8, Р=0,009 [290])
Хронический гломеруло-
нефрит
Витамин Е: 1 в СК (4,7±1,84 мкг/мл vs. 7,03±0,69, Р<0,05 [778])
Нефротический синдром
(острая фаза)
Витамин Е: Т в ПК [1418]
Хроническая почечная
недостаточность
Витамин Е: i в СК (12,18±4,27 мг/л vs. 19,32±2,03, Р=0,003 [1381]);
Т в СК (12,1 ±1,2 мкг/мл vs. 4,6±0,7 [1447]); i в эритроцитах
(2,23±0,53 г/мл эритроцитов vs. 3,38±0,44, Р<0,001 [1159]; 5,60±3,43
vs. 14,84±3,24, Р<0,0001 [1210])
а-Токоферол: 1 в ПК (18,62±6,88 мкМ vs. 22,73+5,33, Р<0,01 [1135];
1,99± 1,88 мкМ/мМ ХС vs. 5,25±1,0, Р<0,0005 [1135]); Т в СК
(0,327±0,049 мкмоль/мл vs. 0,250±0,011, Р<0,05 [134]); Т в эритроци¬
тах (2,36±0,14 мкмоль/мг/л vs. 1,64±0,15, Р<0,01 [134])
а-СЕНС: Т в ПК (42,4±20,2 нмоль/л vs. 20,1 ±13,4, Р<0,05 [605])
Y- СЕНС: Т в ПК (424,5±174,4 нмоль/л vs. 230,6±83,0, Р<0,05 [605])
Олигоспермия
Витамин Е: i в СК (10±4 мкмоль/л vs. 20±5 [1157]); 1 в сперме (3±2
мкмоль/л vs. 5±4 [1157])
а-Токоферол: -1 в плазме спермы (7,84±0,71 мг/мл vs. 11,8±2,70,
Р<0,01 [276])
Азооспермия
Витамин Е: 1 в СК (8±3 мкмоль/л vs. 20±5 [1157]); 1 в сперме (3±1
мкмоль/л vs. 5±4 [1157])
а-Токоферол: i в плазме спермы (7,80±0,73 мг/мл vs. 11,8±2,70,
Р<0,01 [276])
Иммунное бесплодие
а-Токоферол: Т в плазме спермы [1177]
275
Таблица 36 (окончание)
1
2
Лейкоцитоспермия
а-Токоферол: Т в плазме спермы [1156]; Т в сперме (94±53 нг/108
сперматозоидов vs. 54±29, Р<0,02 [1498])
Эндометриоз
Витамин Е: = в ПК (9,02±2,3 нмоль/мг белка vs. 10,90±4,4 [1076]); i
в СК (Р<0,05 [1699]); 1 в перитонеальной жидкости (5,5±1,0 нмоль/мг
белка vs. 9,02±2,3, Р<0,05 [1076]); 1 в яичнике [1699]
Преэклампсия
Витамин Е: 1 в ПК (0,37±0,75 vs. 1,00±0,20 мг/дл, Р<0,001 [180]16;
Р<0,001 [838]; 3,8±0,88 vs. 6,69±1,59 мг/дл, Р<0,001 [964]16); Т в ПК
(1,41 ±0,39 мг/дл vs. 1,15±0,32, Р<0,001 [1351]); Т в плазме пуповин¬
ной крови (21,3±7,5 мкмоль/л vs. 10,2± 1,1, Р<0,01 [302]16); 1 в пла¬
центе (0,08±0,01 мкг/мг vs. 0,18±0,01, Р<0,001 [1599])
а-Токоферол: = в ПК (38,7±12,7 мкМ vs. 37,4±7,1 [942]); Т в ПК
(8,5±2,1мкМ/мМ липидов vs. 7,4±1,3 [942]; 10,754±3,16 мкг/мл vs.
9.347±2,318, Р<0,001 [1619]); Т в СК [1551]
Y-Токоферол: Т в ПК (0,722±0,446 мкг/мл vs. 0,609±0,243, Р=0,004
[1619])
Привычное невынашива¬
ние беременности
Витамин Е: i в ПК [1409]
Недоношенные новорож¬
денные
Ct-Токоферол: J, в СК (0,17010,090 мг/дл vs. 0,21210,127 [1638]); 1 в
мембранах эритроцитов в 2,4 раза [1288])
7-Токоферол: 1 в СК (0,02010,015 мкг/мл vs. 0,02910,019 [1638])
Острый респираторный
дистресс-синдром ново¬
рожденных
Витамин Е: 1 в ПК (Р<0,01 [1572])
Неонатальная желтуха,
связанная с преждевре¬
менным родоразрешением
Витамин Е: 1 в ПК (7,9011,74 мкг/мл vs. 8,0012,10 Р< 0,05 [ 1532]17)
Синдром Дауна
а-Токоферол: = в эритроцитах (4,1310,69 ммоль/л vs. 4,1910,72
[1196]); = в коре головного мозга [1015])
Старение
Витамин Е: >1 в ПК (на 10% [1257]); Т в ПК ([615]18]; 29,112,2
мкмоль/л vs. 24,412,3, Р=0,050 [1186]19); Т в сетчатке [1164]
а-Токоферол: Т в ПК (3312 мкмоль/л vs. 2212 [292])
Обширные ожоги
Витамин Е: 1 в ПК (196,2112,6 мкг/дл vs. 841,1122,7 [1119]; [1217])
Хроническое отторжение
почечного трансплантата
а-Токоферол: 1 в эритроцитах (0,6110,38 мг/л vs. 1,0810,31, Р<0,01
[430])
Примечание. BE - витамин Е, ЛНП - липопротеины низкой плотности, ПК - плазма крови,
СК - сыворотка крови, ТГ - триглицериды, ТФ - токоферол, ХС - холестерин, СЕНС - карбок-
сиэтилбутилхроман; = - не изменено, i - снижено, Т - повышено. 1 - по сравнению с практиче¬
ски здоровыми добровольцами соответствующего возраста и пола (если не указано другое); 2 -
жители Эфиопии; 3 - по сравнению с не инфицированными ВИЧ наркоманами (внутривенные
наркотики); 4 - по сравнению с женщинами с не злокачественными опухолями груди; 5 - содер¬
жание в ткани почечных карцином по сравнению с содержанием в "интактной" коре почек этих
же пациентов; 6 - по сравнению с нормальной тканью щитовидной железы; 7 - по сравнению с
больными диффузным и узловым зобом без нарушения функции щитовидной железы; 8 - по
^ Q 1Q
сравнению с нормолипидемиеи; - курящие женщины; - по сравнению с поражёнными ката¬
рактой хрусталиками умерших людей; 11 - дети, средний возраст 5,9 лет; 12 - возраст < 41 года; 13
- дети 2-14 лет; 14 - обострение; 15 - дети 7-12 лет; 16 - по сравнению с женщинами с нормально
протекающей беременностью; 17 - по сравнению с недоношенными новорожденными без желту¬
хи; 18 - возраст > 65 лет; 19 - возраст > 100 лез , по сравнению с пожилыми людьми 70-99 лет.
vs. - по сравнению с 276
Таблица 37
Константы скоростей реакций пероксильных радикалов с токоферолами (к7) [486]
Пероксильный радикал
Растворитель
Т,К
к7, M'V1
а-Токоферол
(СН3)С02*
Стирол/хлорбензол
297
2,6 х 106
t#uw!0-[CH(02*)(CH2)5]
Циклогексан
282-298
2,3 хЮ7
СИ3СН(СНз)СИ(СНз)СН(02*)(СНз)2
2,3,4-триметилпентан
293
1,4х107
СН3СН(02*)(СН2)9СН3
Додекан
293
1,5 х 107
СН3(СН2)5СН(02,)(С(0)0Н
Октановая кислота
293
2,8 хЮ6
С6Н5СН(02*)СН3
Этилбензол
310
3,6 х Ю6
С6Н5С(02-)(СН3)2
Кумол
333
2,0 х 105
~СН2СН(С6Н5)02в
Стирол,
303
2,4 х 10б
~СН2СН(С6Н5)02*
Стирол/хлорбензол
303
3,2 х 106
СН3(СН2)7СНСНСН(02в)(СН2)6С(0)0Н
Олеиновая кислота
293
2,5 х 10е
СНз(СН2)4(СНСН)2СН(02в)(СН2)7С(0)0СНз
Мети л линолеат/
хлорбензол
323
1,3 х 106
СН3(СН2СНСН)2СН(02в)СНСН(СН2)7С00СН3
Метиллинолеат/
хлорбензол
323
1,1 х 106
СН3(СН2СИСН)2СН(02#)СНСН(СН2)7С00СНз
Метиллинолеат
323
1,3 х 106
СН3(СН2)4СНСНСН(02#)СНСН(СН2)7С(0)0Н
1,1 - Диметилэтанол
303
2,3 х 105
СН3СН(02*)0Н
Этанол/вода
298
1,5 х 104
СН3СН(02#)0Н
Этанол
298
9,5 х 104
CF3CH(02*)C1
Вода, pH 4
298
9,2 х 107
CF3CH(02*)C1
Вода/1,1 -диметилэтанол
298
9,2 х 107
ci3co2-
Тетрахлорметан
298
1,8x10*
ci3co2*
Вода/1 -метилэтанол/
298
5,0 х 108
ацетон
ыо2#
Этанол
298
2,0 х 105
Р-Токоферол
С6Н5СН(02-)СИ3
Этилбензол
310
3,8 х 106
~СН2СН(С6Н5)02*
Стирол/хлорбензол
303
1,7 х 106
у-Токоферол
-СН2СН(С6Н5)02#
Стирол/хлорбензол
303
1,6 х 106
С6Н5СН(02-)(СН3)2
Кумол
333
3,0 х 105
С6Н5СН(02-)СН3
Этилбензол
310-353
4,7 х 107
(СН3)3С02-
Декан/ди-трет-
бутилкетон
297
7,0x105
(СН3)3С02-
Циклопентан/ди-mpew-
бутилкетон
297
3,3 х 105
277
2,3-эпокси-а-
токоферилхинон
5,6-эпокси-а-
токоферилхинон
а-токоферилхинон
Рис. 73. Возможные пути свободнорадикального окисления а-токоферола с образованием хинон-
ных форм [144, 311]
278
ные продукты обладают антиоксидантными свойствами. Исследование природного ме¬
таболита а-токоферола 2,5,7,8-тетраметил-2-(2'-карбоксиэтил)-6-гидроксихромана (а-
СЕНС) в разных экспериментальных системах показало, что его антиоксидантные свой¬
ства в отношении пероксильных радикалов, стабильных радикалов 2,2'-азинобис(3-
этилбензотиазолин-6-сульфоната) и пероксинитрита сходны с таковыми хорошо изучен¬
ного ролокса [268].
Высокая антирадикальная активность а-токоферола обусловлена его уникальной хи¬
мической структурой. Так, в молекуле а-токоферола метильные ордяо-заместители не
создают существенных стерических препятствий для подхода активных радикалов к
гидроксильной группе, и в то же время четыре алкильных заместителя в фенольном
фрагменте, а также атом кислорода хроманового ядра эффективно усиливают электрон¬
ную плотность в ароматическом ядре. При образовании а-токофероксильных радикалов
возникают резонансные структуры с возможностью частичной делокализации спиновой
плотности неспаренного электрона на кислород хроманового кольца (рис. 74).
1бН33
16Н33
16Н33
Рис. 74. Главные резонансные структуры радикала а-токоферола
Для сопряжения электронной плотности атома кислорода пиранового цикла с арома¬
тическим ядром важны конформационные эффекты. Так, а-токоферол и его природный
аналог 2,2,5,7,8-пентаметилхроман-6-ол (рис. 75) характеризуются близкими значениями
константы скорости к7 (стирол, 30 °С) - 2,4 х 106 и 2,1 х 106 M'V1 соответственно; меж¬
ду тем для их моноядерного аналога 2,3,5,6-тетраметил-4-метоксифенила величина к7 на
порядок ниже — 2,1 х 105 M_1c_1 [329]. Причина столь большой разницы кроется в разли¬
чии конформаций. Активизирующее влияние алкоксильного заместителя на связь PhO-
Н обусловлено дополнительной стабилизацией соответствующего феноксила вследствие
делокализации плотности неспаренного электрона на алкоксизаместитель. Эффективная
делокализация, однако, возможна только при условии, что орбиталь электронов неподе-
лённой пары атома кислорода заместителя лежит в плоскости, перпендикулярной плос¬
кости ароматического кольца. В работе [329] показано, что такая конформация реализу¬
ется в случае а-токоферола и 2,2,5,7,8-пентаметил-хроман-6-ола, а для их аналога
2,3,5,6-тетраметил-4-метоксифенола конформация близка к изображённой на рис. 75, и
сопряжение практически отсутствует.
279
а-Токоферол 2,2,5,7,8-Пентаметил- 2,3,5,6-Тетраметил-
6-гидроксихроман 4-метоксифенол
Рис. 75. Конформация феноксильных радикалов а-токоферола (а) и его моноядерного аналога
2,3,5,6-тетраметил-4-метоксифенола (б) [136]
В модельных системах а-токоферол эффективно взаимодействовал с супероксидным
дрмпн-р?л,игапоу константа скорости реакции О \ с а-токоферолом - 4,9 х КТ NtV^c
его водорастворимым аналогом тролоксом - 1,7 х 104 M'V1 при 25 °С и pH 7,8 [640].
Анализ взаимодействия разных по строению хромановых структур с О 2 показал, что
для эффективного ингибирования супероксидного аниона важно наличие метильного
заместителя в положении С5 хроманового кольца: 2,2,5,7,8-пентаметилхроман-6-ол,
2,2,5,7-тетраметилхроман-6-ол и 2,2,5,8-тетраметилхроман-6-ол окислялись О 2 с обра¬
зованием соответствующих радикалов, а 2,2,7,8-тетраметилхроман-6-ол и 2,2-
диметилхроман-6-ол не взаимодействовали с О 2 [1170]. Помимо реакции с переносом
атома водорода (а-Тф-ОН + О 2 —> а-Тф-О* + НО 2) возможно также восстановление
токофероксильного радикала при взаимодействии cOj:
а-Тф-О* + О 2 > а-Тф-О* + 02
а-Тф-О" + Н+ » а-Тф-ОН
При этом для водорастворимого аналога токоферола тролокса константа скорости
реакции восстановления может достигать 4,5 х 108 M'V1 [339].
Константа скорости взаимодействия а-токоферола с ,ОН-радикалам и может дости¬
гать 5 х 108 M'V1 [58]. Витамин Е также эффективно ингибирует синглетный кислород
(константа скорости реакции а-токоферола с 102 - 0,3 х 109 M'V1 [799] или 10* М с !
[81]). Вместе с тем а-токоферол был малоэффективен в предотвращении окислительной
модификации липопротеинов низкой плотности, индуцированной гипогалогенитами и
тирозильными радикалами [351], а также при окислении гепаринсвязанных липопротеи¬
нов в присутствии Н202 и пероксидаз [1541]. 7-Токоферол способен образовывать аддук-
280
ты с N0* и другими активными азотными метаболитами, тем самым "дополняя" антира-
дикальную активность а-токоферола до уровня витамина Е [392]. Кроме того, показано,
что у-токоферол и его основной метаболит у-СЕНС обладают выраженными противо¬
воспалительными свойствами, не связанными с их антиоксидантной активностью: со¬
единения ингибировали синтез простагландина Е2 липополисахарид-стимулированными
макрофагами мыши RAW264.7 (1С50 = 7,5 и 30 мкМ соответственно) и индуцированны¬
ми интерлейкином-1 эпителиоцитами человека А549 (1С50 = 4 и 30 мкМ соответственно),
в то время как а-токоферол в концентрации 50 мкМ лишь на 25 % подавлял генерацию
простагландина Е2 макрофагами и не влиял на его продукцию эпителиальными клетка¬
ми [774]. J
В микросомах витамин Е одинаково эффективно ингибирует образование перекисей
как в реакциях НАДФН-зависимого ПОЛ, так и при аскорбат-зависимом окислении, при
этом сохраняются целостность мембранных липидов микросом и активность фермента¬
тивных систем гидроксилирования [60]. Напротив, действие а-токоферола на интенсив¬
ность процессов ПОЛ в выделенных митохондриях было незначительным и проявлялось
только в достаточно высоких концентрациях (30-процентное ингибирование образова¬
ния малонового диальдегида наблюдалось при концентрации а-токоферола 35 мкг/мл);
при этом эффективность угнетения ПОЛ аналогами токоферола с укороченной до 6 ато¬
мов углерода боковой изопреноидной цепью была значительно выше [83]. а-Токоферол
эффективно (1С50= 14 мкМ) подавлял процессы ПОЛ в гомогенатах мозга крыс [647]; у
самок мышей в репродуктивном и пострепродуктивном возрасте витамин Е повышал
глутатионредуктазную активность в гомогенатах печени и мозга [837]. В культуре нерв¬
ных клеток PC 12 витамин Е предотвращал гибель, индуцированную амилоидным р-
протеином [255].
На модели ишемии/реперфузии изолированного сердца крыс было показано, что а-
токоферол защищает клеточные мембраны от повреждения, в результате чего увеличи¬
вается аккумуляция кальция и снижается выход лактатдегидрогеназы, а также предот¬
вращает развитие сократительных дисфункций [999]. При реоксигенации после коро¬
нарной окклюзии у крыс витамин Е уменьшал степень повреждения функции и ультра¬
структуры миокарда, снижал активность процессов ПОЛ, увеличивал процент выжив¬
ших животных, сохранял пул адениловых нуклеотидов в сердце в процессе его ишемии,
улучшал ресинтез АТФ и креатинфосфата и снижал проницаемость мембран для высо¬
комолекулярных ферментов (лактатдегидрогеназа и креатинфосфокиназа) [559]. «
Радикальному окислению подвержены не только липиды мембран, но и^федки; вита¬
мин Е и тролокс эффективно ингибируют радикалы аминокислот (как свободных, так и в
составе белковых молекул) защищая их от повреждения в системах in vitro (табл. 38).
Однако в защите белков от окислительного повреждения, по-видимому, не витамину Е
отведена главенствующая роль, ибо проведённый анализ содержания в разных тканях
крыс о-тирозина и З^нитротирозина (маркеры окисления белков ОН-радикалами и окси¬
дами азота) не выявил защитного эффекта а-токоферола при его действии in vivo [909].
В клетках производные витамина Е могут ингибировать окислительную активацию!}) ак-
тора транскрипции NF-kB и тем самым оказывать эффективное противовоспалительное
действие. Исследования на человеческих Т-клетках Jurkat показало, что наиболее актив¬
ным супрессором активации NF-kB является 2,2,5,7,8-пентаметил-хроман-6-ол (полное
ингибирование при концентрации 10 мкМ), ацетат и сукцинат токоферола менее актив¬
ны, а-токоферол в концентрациях от 10 мкМ до 1 мМ не эффективен [1470].
281
Таблица 38
Константы скоростей взаимодействия радикалов аминокислот
(свободных и в составе белков) с витамином Е и тролоксом [678]
Радикал
Антиоксидант
к7, М'‘с‘
Нейтральный индолильный радикал триптофана
5 х 107
Нейтральный индолильный радикал триптофана в составе ли-
зоцима
2-5 х 107
Индолильный катион-радикал триптофана
Тролокс С
о
2 х 109
Феноксильный радикал тирозина
4 х 108
Радикал метионина
7x10*
В Радикал гистидина
8 х 10*
[ Нейтральный индолильный радикал триптофана
1 х 108
Витамин Е
Нейтральный индолильный радикал триптофана в составе ли-
зоцима
в мицеллах доде¬
цилсульфата
< 1 х 107
Феноксильный радикал тирозина в составе лизоцима в присут¬
ствии додецилсульфата натрия
натрия
2,6 х 104
В последние годы было установлено, что токоферолы способны защищать клетки и
ткани от повреждений, вызванных NO-радикалами [326], при этом у-токоферол более
эффективно по сравнению с а-токоферолом подавлял индуцированное NO-радикалами
ПОЛ в лёгких [414], что согласуется с данными об угнетении у-токоферолом иницииро¬
ванного пероксинитритом свободнорадикального окисления липидов [1628]. В смешан¬
ных клеточных культурах а-токоферол снижал индуцированную NO-радикалами гибель
(3-клеток поджелудочной железы [414], при этом у-токоферол был более эффективен
[415]. Взаимодействие а-токоферола с ONOOH сопровождается двухэлектронным окис¬
лением и приводит к образованию ряда продуктов, преимущественно 8а-
метокоитокоферона и а-токоферилхинона [710]. Предполагается, что высокая реакцион¬
ная способность у-токоферола в отношении оксидов азота (NO*, *N02) обусловлена от¬
сутствием метального заместителя в положении С5 хроманового кольца, а соответст¬
венно, и возможностью образования 5-нитро-у-токоферола (рис. 76).
Будучи липофильными соединениями, токоферолы обладают выраженными мембра-
цотропными свойствами и способны стабилизировать клеточные мембраны [82], при
этом боковая изопреноидная цепь важна для ориентации хроманового ядра в сторону
гидрофильной среды. Более высокая антиоксидантная активность а-токоферола в водно¬
масляных эмульсиях по сравнению с чистым маслом [1360] - результат ориентации мо¬
лекул токоферола таким образом, что хромановое ядро оказывается на границе раздела
фаз. В структурированных липидных субстратах (липосомы, микросомы, митохондрии)
активность токоферолов на 1-2 порядка выше по сравнению с окислением тех же липи¬
дов в растворе, что также связано с ориентацией ОН-группы в сторону гидрофильной
среды [21]. Повышение степени ненасыщенности углеводородного "хвоста" приводит к
282
у-Токоферол
О 'С1ЛН-
16Г133
О Ci6H33
5 -Н итро-у-то коферол
О с16н33
О с1бн33
Рис. 76. Окисление у-токоферола в присутствии оксида азота (IV) [773]
л
усилению антиоксидантных свойств аналогов природного а-токоферола [1469]. Мем
бранотропный эффект токоферолов важен для защиты клеток от токсического действия
фенольных кислот] 1322], снижение стимулированной форболмиристатацетатом агрега¬
ции тромбоцитов также коррелирует с включением а-токоферола в их мембраны [586].
Исследование протективного действия а-токоферола в отношении АКМ, образующихся
в ксантиноксидазной реакции, показало, что для эффективной защиты важна нативная
структура всей молекулы; тролокс, имеющий аналогичное хромановое ядро, и фитол,
сходный с боковой изопреноидной цепью, в одинаковых с а-токоферолом концентраци-^
ях (20 мкМ) защитного действия не оказывали [998].
Обнаружено также, что фитильный "хвост" токоферолов, в отличие от ароматиче¬
ской ОН-группы, играет ключевую роль в ингибировании ими глутатион-S-
трансферазы: in vitro нативные а- и 8-токоферол эффективно угнетали специфическую
конъюгацию ферментом 1-хлоро-2,4-динитробензола с глутатионом (1С50 = 0,7 мкМ и
283
0,8 мкМ соответственно), так же как и этерифицированные и окисленная формы (для а-
токоферола ацетата 1С50 = 5,2 мкМ, а-токоферола сукцината - 2,3 мкМ, а-токоферола
фосфата - 3,5 мкМ, а-токоферилхинона - 2,2 мкМ), в то время как тролокс, у которого
боковая цепь замещена на карбоксильную группу, даже в концентрации 50 мкМ не ока¬
зывал заметного влияния на активность глутатион-Б-трансферазы [1567]. Наиболее ве¬
роятный механизм ингибирования фермента а-токоферолом - индукция конформацион-
ных изменений липофильных участков в месте соединения мономеров глутатион-S-
трансферазы.
" При моделировании аллоксанового диабета у животных витамин Е стабилизировал
\ мембраны эритроцитов, оказывал гипогликемическое действие, угнетал процессы ПОЛ
1 и гликозилирование белков [12]. У животных с сепсисом а-токоферол увеличивал вы-
1 живаемость [1233], при этом наблюдалось снижение окисления липидов в печени, а
\ также уменьшались внутрисосудистая коагуляция крови и уровень лактата в плазме
1 [325, 1203]. Одним из механизмов положительного действия витамина Е при сепсисе
может являться снижение синтеза провоспалительных цитокинов в ответ на эндотоксин
[324]. При воспалительном перитоните у крыс, индуцированном зимозаном, одновре¬
менное введение а-токоферола (50 мг/кг) подавляло повреждение лёгких и образование
в них диеновых конъюгатов, а также предотвращало развитие отёка лёгких [483]. За¬
щитный эффект токоферола также показан на моделях ишемии печени, почек и мозга
[325, 993, 1466]. При ишемии/реперфузии печени у крыс а-токоферол угнетал процессы
ПОЛ и предотвращал гибель гепатоцитов, в клетках интенсифицировался синтез АТФ
[993]. На модели тепловой ишемии почек а-токоферол оказывал защитный эффект на
стадии реперфузии, его введение повышало уровень внутриклеточного АТФ и уменьша¬
ло содержание креатина в сыворотке [325]. Предварительное внутривенное введение
витамина Е (30 мг/кг) крысам предотвращало усиление ПОЛ в гомогенатах мозга при
реперфузии после 3 или 5 минут ишемии [1466]. Диета с высоким содержанием а-
токоферола ацетата (250 мг/кг) подавляла СС14-индуцированное образование продуктов
ПОЛ (алкенали, кетоны, гидроксиалкенали^ печени крыс, при этом снижался синтез
коллагена и уменьшались размеры печени [1193]. Протективный эффект витамина Е
также показан во многих исследованиях на выделенных гепатоцитах [349, 544, 1382].
V.
_ Витамин Е и атеросклероз
Согласно доминирующей в настоящее время свободнорадикальной теории атероге-
неза ключевым звеном этого процесса является окисление ЛНП, захват которых через
скэвинджер-рецепторы моноцитами, макрофагами и гладкомышечными клетками ведёт
к формированию перегруженных холестерином "пенистых" клеток. Основную часть
"пенистых" клеток атеросклеротических бляшек составляют моноциты/макрофаги, так¬
же присутствуют нейтрофилы и лимфоциты, что позволяет рассматривать атеросклероз
как форму хронического воспаления. Течение атеросклеротического процесса определя¬
ется многими факторами: образованием цитокинов, состоянием эндотелия, активностью
тромбоцитарных факторов и, конечно же, активностью механизмов синтеза разных
форм АКМ и их ингибирования.
а-Токоферол служит основным антиоксидантом в липопротеинах низкой плотности,
которые в наибольшей степени подвержены окислению. В среднем на одну липопротеи¬
новую частицу приходится 6-8 молекул а-токоферола [58]. Устойчивость липопротеи¬
нов низкой плотности к Си2+-индуцированному окислению прямо коррелирует с содер¬
жанием в них а-токоферола, при этом накопление продуктов ПОЛ (диеновые конъюга-
284
ты) наблюдалось только после полного исчезновения а-токоферола, концентрация кото¬
рого падает значительно быстрее, чем у-токоферола, ликопина, Р-каротина, криптоксан¬
тина [537]. Константа скорости ингибирования а-токоферолом образования гидропере¬
кисей холестериллинолеата в составе липопротеинов низкой плотности составляет
(5,9 ± 0,5) х 105 M'V1 [435]. На особую защитную роль а-токоферола в окислении липо¬
протеинов низкой плотности in vitro и развитии атерогенеза in vivo указывают исследо¬
вания влияния диет с разным содержанием антиоксидантов, которые демонстрируют
выраженный положительный эффект применения витамина Е в экспериментальных ис¬
следованиях на животных (апо Е-дефицитные мыши [1238], гиперхолестеринемичные
кролики [1236] и макаки [1576]), а также у людей с гиперхолестеринемией и с коронар¬
ным атеросклерозом [706, 1261]. У мышей, дефицитных по апопротеину Е, наблюдаются
атеросклеротические поражения сосудов; в моче, плазме и стенках кровеносных сосудов
повышено содержание Е2-изопростанов. Скармливание с пищей таким животным а-
токоферола (2000 МЕ/кг) не влияло на содержание холестерина в плазме, но снижало
образование Е2-изопростанов и формирование атеросклеротических бляшек [1238].
Многочисленные исследования, проведённые на добровольцах, людях с гиперхоле¬
стеринемией и гипертензией, не выявляют взаимосвязи между содержанием витамина Е
и уровнем сывороточного холестерина, давлением крови, активностью фибринолитиче-
ской системы и агрегационной способностью тромбоцитов. Ежедневный приём а-
токоферола в дозе 800 ME людьми с гиперхолестеринемией не влиял на содержание в
сыворотке их крови общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой и высокой
плотности и триглицеридов, хотя отмечалось снижение уровня ТБК-реактивных продук¬
тов [216]. Длительное (в течение 12 месяцев) поступление с пищей а-токоферилацетата
в дозе 20 мг в день приводило к снижению на 17,3 % содержания Е2-изопростанов в сы¬
воротке людей с умеренной гиперхолестеринемией, что свидетельствует об угнетении
процессов ПОЛ в клеточных мембранах [797]. У здоровых людей потребление 1200 ME
витамина Е в день не сказывалось на агрегации тромбоцитов [1443], вместе с тем в дру¬
гих исследовании было показано, что у людей, получающих 400 мг токоферола в день,
снижалась адгезия тромбоцитов к эндотелию [1448].
За последние 10 лет (с 1993 г.) было проведено 7 больших сравнительных исследова¬
ний, в которых участвовало более 80 000 человек, по изучению возможности примене¬
ния витамина Е для профилактики сердечно-сосудистых патологий [216]. К сожалению,
их результаты не дают однозначного ответа на вопрос, рекомендовать ли потребление
витамина Е здоровыми людьми для продления жизни и повышения её качества. В 4 на¬
блюдениях добавление в рацион питания большого количества токоферола приводило к
снижению частоты развития летальных и нелетальных инфарктов миокарда: так, у боль¬
ных с коронарным атеросклерозом, принимающих витамин Е (800 или 4()0 ME в день),
инфаркт миокарда развивался реже [1451]. В то же время в одном исследовании (участ¬
вовало 747 пожилых людей, 9-12 лет наблюдения) показано увеличение частоты смер¬
тельных исходов от сердечно-сосудистых заболеваний при высоком уровне а-
токоферола в крови [1317]. В двух других экспериментах, в одном из которых принима¬
ли участие 9500 канадцев и канадок, не было обнаружено достоверного снижения сосу¬
дистых осложнений при ежедневном приёме витамина Е (400 ME в день) в течение 4 лет
[1688]. Широкомасштабное эпидемиологическое исследование, проведённое в семи
странах, не выявило взаимосвязи между смертностью от ишемической болезни сердца
(за 25 лет) и количеством поступающего с пищей витамина Е [216].
Следует также отметить низкую диагностическую эффективность определения вита¬
мина Е в сыворотке и липопротеинах. Так, анализ содержания основных липофильных
285
антиоксидантов (CoQ]0 и а-токоферола) в сыворотке крови и выделенных липопротеи¬
нах низкой плотности людей двух одинаковых по возрасту (63 ± 11 лет) групп с верифи¬
цированным атеросклерозом и без него выявил некоторое снижение уровня CoQ10 и по¬
вышение концентрации а-токоферола у людей с атеросклерозом, однако обнаруженные
различия не были достоверными (Р > 0,05) [400]. Полученный результат позволил ис¬
следователям утверждать, что определение упомянутых липофильных антиоксидантов
не имеет существенного значения для диагностики атеросклероза.
Несмотря на большое число положительных эффектов витамина Е, даже в экспери¬
ментальных исследованиях его антиатерогенное действие неоднозначно. Так, скармли¬
вание кроликам с гиперхолестеринемией витамина Е в дозе 40 мг/кг в день на 70 % сни¬
жало формирование атеросклеротических бляшек, однако в меньших дозах его влияние
не проявлялось [854]; в то же время диета с высоким содержанием а-токоферола приво¬
дила к нарушению релаксации сосудов, что способствует развитию атеросклероза [831].
Добавление витамина Е в корм кроликам, содержавшимся на гиперхолестериновой дие¬
те с последующим баллонным повреждением сосудов, даже увеличивало пролиферацию
интимы в районе атеросклеротической бляшки, хотя концентрация а-токоферола в стен¬
ках сосудов повышалась в 30 раз, а уровень окисленного линолеата и оксистеролов сни¬
жался по сравнению с животными, содержавшимися на стандартной или а-
токоферолдефицитной диете [1543]. Витамин Е (2 % от веса корма) не влиял на площадь
жировых отложений в стенках сосудов у мышей линии C57BL/6 (у этих животных жир¬
ная диета приводит к формированию атеросклеротических отложений), содержащихся
15 недель на обогащённой холестерином (1 % холестерина и 0,5% холевой кислоты)
диете [1069]. Аналогичные результаты получены при добавлении витамина Е и р-
каротина в корм апо Е-дефицитным мышам, хотя концентрация витамина Е в их плазме
и печени увеличивалась в 5 раз [1378]. Необходимо также учитывать, что антиатероген¬
ное действие токоферола может реализовываться посредством его влияния на различные
метаболические реакции, вовлечённые в процесс формирования атеросклеротических
бляшек или определяющие реологические свойства крови (табл. 39).
Многие из приведённых в табл. 39 эффектов а-токоферола не зависят от его антиок¬
сидант ных свойств, в частности — анти пролиферативное действие в отношении гладко-
мышечных клеток [227, 1490]. Анализ влияния полностью рацематического и RRR-a-
токоферола показал, что в концентрациях выше 10 мкМ данные соединения ингибиро¬
вали пролиферацию гладкомышечных клеток из аорты крыс (линия А7г5), но не влияли
на рост мышиных фибробластов (линия Balb/ЗТЗ) и клеток остеосаркомы человека
(Saos-2); пролиферация клеток нейробластомы мыши (NB2A) подавлялась только высо¬
кими концентрациями токоферолов (= 150 мкМ) [300]. (3-Токоферол, обладающий сход¬
ным антирадикальным действием, не влиял на пролиферацию гладкомышечных клеток;
более того, он снижал эффект а-токоферола. Предполагается, что антипролиферативные
свойства а-токоферола связаны с его способностью ингибировать протеинкиназу С
[1490]. Усиление пролиферации эндотелиальных клеток а-токоферолом также, по-
видимому, не связано с его антиоксидантным действием, так как аналогичным эффектом
обладали синтетические фенолы ионол и пробукол, при этом супероксиддисмутаза, ка¬
талаза и маннитол не влияли на пролиферацию эндотелиоцитов [889].
Повышение продукции 0~2 моноцитарными клетками человека (линия ТНР-1) в ус¬
ловиях гипергликемии (15 ммоль/л глюкозы) подавлялось а-токоферолом через ингиби¬
рование а-изоформы протеинкиназы С и снижение транслокации цитозольного компо¬
нента НАДФН-оксидазы p47phox на цитоплазматическую мембрану [337, 1574].
286
Таблица 39
Возможные механизмы антиатерогенного действия токоферолов и токотриенолов
Повышение устойчивости липопротеинов низкой плотности к окислению
Защита кардиомиоцитов и эндотелиоцитов от токсического действия АКМ
Ингибирование продукции О 2 моноцитами, макрофагами и нейтрофилами из
перитонеальной полости
Ингибирование экспрессии скэвинджер-рецепторов макрофагами и гладко¬
мышечными клетками артерий, снижение захвата этими клетками модифи¬
цированных липопротеинов низкой плотности
Ингибирование циклооксигеназы-2 и 5-липоксигеназы, синтеза лейкотриенов
и провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ПГЕ2, ЛТВ4, ФНО-а)
Снижение адгезии моноцитов и их миграции в интиму артерий
Изменение функциональной активности гранулоцитов
Опосредованные вазодилатация и снижение адгезии и агрегации тромбоцитов
Усиление активности эндотелиальной NO-синтазы
Снижение концентрации С-реактивного белка в плазме
Ингибирование пролиферации гладкомышечных клеток
Усиление пролиферации эндотелиоцитов
Повышение устойчивости эндотелиоцитов к токсическому действию гидропе¬
рекисей и окисленных липопротеинов низкой плотности
Усиление синтеза простациклина в эндотелиоцитах
Защита липопротеинов и клеток при употреблении переокисленных жиров
Ингибирование З-гидрокси-З-метилглутарил-КоА-редуктазы
Ингибирование ацил-СоА-холестерин-ацилтрансферазы
Ингибирование синтеза апопротеина В клетками печени
Ссылка
[537]
[998]
[145,337,814,
815, 1574]
[1272, 1388,
1495]
[489,490,491,
774]
[748, 990,
1107]
[57, 1212]
[586, 765]
[1117]
[490]
[300, 1490]
[889]
[685,960]
[1521]
[1040]
[1192]
[1388]
[1496]
В отношении продукции О 2 нейтрофилами, полученными из перитонеальной полос¬
ти крыс и морских свинок, ингибирующее действие а-токоферола было в достаточной
степени специфичным: уменьшение образования О 2 наблюдалось при стимуляции кле¬
ток форболмиристатацетатом, диоктаноилглицеролом и ионофором Са А23187, однако
действие токоферола не проявлялось при стимуляции нейтрофилов хемотаксическим
пептидом fMLP, опсонизированным зимозаном и додецилсульфатом натрия. Помимо а-*1
токоферола продукцию О 2 нейтрофилами угнетали Р-, у-, и 5-токоферолы и токол, ко- J
287
Ь торый не обладал антирадикальной активностью, в то же время водорастворимые анало¬
ги витамина Е без боковой изопреноидной цепи 2-карбокси-2,5,7,8-тетраметил-6-
хроманол (тролокс) и 2,2,5,7,8-пентаметил-6-гидроксихроманол проявляли антиокси-
дантные свойства, но не^влияли на продукцию^. [814, 815]. Производные коэнзима Q,
имеющие сходную с токоферолами изопреноидную цепь из 16, 24 и 32 углеродных ато¬
мов (CoQ4, CoQ6, CoQ8), подавляли генерацию О ~2 нейтрофилами, соединения с цепью
( из 4 и 40 атомов углерода (CoQ2 и CoQi0) не влияли на образование О \ [815]. Предпола¬
гается, что а-токоферол на посттранскрипционном уровне снижает синтез интерлейки¬
на-1 в человеческих моноцитах посредством ингибирования 5-липоксигеназы [489].
Экспрессия скэвинджер-рецепторов для окисленных и ацетилированных липопротеинов
низкой плотности CD36 в моноцитах/макрофагах снижалась на посттранскрипционном
уровне а-токоферолом при концентрациях 50 и 100 мкг/мл, в то время как (3- и у-
токоферолы в аналогичных концентрациях не влияли на экспрессию рецепторов [488]. In
vitro и in vivo а-токоферол уменьшал агрегацию человеческих тромбоцитов посредством
ингибирования протеинкиназы С, при этом синтетический жирорастворимый антиокси¬
дант ионол (2,6-ди-Аи/?едя-бутил-4-метилфенол) в аналогичной концентрации (500 мкМ)
in vitro не оказывал эффекта [586].
Витамин Е играет важную роль в нормальном функционировании мембран эритро¬
цитов. Колебания содержания токоферола как в сторону снижения, так и в сторону уве¬
личения приводят к дестабилизации клеточных мембран, снижению их текучести и про¬
должительности жизни эритроцитов [137]. При недостаточности витамина Е в клеточ¬
ных мембранах наблюдаются распад ненасыщенных жирных кислот, особенно арахидо-
новой, и изменение белкового состава. Избыточное накопление витамина Е в мембранах
эритроцитов приводит к резкому возрастанию гликолитической активности, а также
усилению процессов ПОЛ. Парентерально введённый животным витамин Е через 16-18
часов встраивается в мембраны эритроцитов и сохраняет свою активность в течение су¬
ток, в этот же период времени содержание токоферола в мембранах эритроцитов тесно
коррелировало с его количеством в ткани печени и её субклеточных фракциях. Многие
противовоспалительные анальгетики, противомалярийные препараты способны индуци¬
ровать развитие окислительного стресса и оказывать повреждающее действие на эрит¬
роциты. Совместное введение животным (крысы) мефенамовой кислоты или анальгина с
витамином Е предотвращало повышение уровня малонового диальдегида в мембранах
эритроцитов и снижение содержания восстановленного глутатиона, при этом увеличи¬
валась осмотическая устойчивость клёток [4]. Известно также, что витамин Е способен
защищать мембраны митохондрий и микросом от повреждающего действия липидных
перекисей, образующихся при УФ-облучении.
Положительный терапевтический эффект применения токоферолов показан при мно¬
гих патологиях. Так, при лучевой болезни токоферол эффективно предотвращал разви¬
тие токсических проявлении и креатинурйи, одновременно снижалась хрупкость крове¬
носных капилляров [60]. Дефицит витамина Е наблюдается у 67,3 % больных инсулин¬
зависимым сахарным диабетом [12]; назначение пациентам а-токоферола ежедневно по
400 ME в течение 8 недель способствовало снижению образования продуктов ПОЛ -
диеновых конъюгатов и перекисей липидов, повышению активности антиоксидантных
ферментов; использование витамина Е на фоне обычной терапии предотвращает разви¬
тие синдрома пероксидации и позволяет быстрее достичь компенсации у больных [141].
Совместное введение токоферола и унитиола (2,3-димеркаптопропансульфонат натрия,
содержит две SH-группы) пациентам с диабетическими ангиопатиями способствует
288
нормализации фосфолипидного спектра сыворотки крови и эритроцитарных мембран
[12]. Такое одновременное применение унитиола и витамина Е также позволяет снизить
токсические проявления при лечении тяжелых пневмоний сеансами гипербарической
оксигенации [47]. Проведённое на добровольцах исследование показало, что приём в
течение 8 недель а-токоферола в дозе 1200 МЕ/день приводил к снижению ответа моно¬
цитов крови на эндотоксин, что проявлялось в снижении активности метаболического
"взрыва" и синтеза интерлейкина-1, также ингибировалась адгезия моноцитов к эндоте-
лиоцитам [491]. Как гепатопротектор витамин Е применяется при острых и хронических
токсических гепатитах, в том числе алкогольных и лекарственных, а также при воспали¬
тельных и дистрофических заболеваниях печени другой этиологии [15].
Витамин Е и канцерогенез
В конце 50-х годов прошлого столетия академиком Н. М. Эмануэлем и рядом других
исследователей практически одновременно была выдвинута гипотеза, согласно которой
свободные радикалы играют ключевую роль в процессах злокачественного перерожде¬
ния клеток и развитии опухолей. Предпосылкой такой гипотезы послужило большое
число фактов, показывающих, что действие многих канцерогенных соединений и физи¬
ческих факторов сопровождается индукцией образования свободных радикалов. В по¬
следующие годы было получено много экспериментальных подтверждений тому, что
свободные радикалы могут сами инициировать или способствовать трансформации ин-
тактных клеток в опухолевые [18, 137]. Несколько сложнее дело обстоит на стадиях раз¬
вития и прогрессии опухолей. Ясно, что развитие опухоли не может не влиять на актив¬
ность окислительных процессов в других органах и тканях организма, однако прямо свя¬
зать свободнорадикальные процессы или антиоксидантные механизмы защиты в орга¬
низме с ростом опухоли не удаётся [58]. Это осложняет проблему возможного профи¬
лактического и лечебного применения антиоксидантов при опухолевых процессах. Л
Хотя токоферолы являются липофильными соединениями и большая их часть сосре¬
доточена в мембранных структурах, они оказывают защитный эффект и в отношении
генома клеток. Приём добровольцами в течение 42 дней витамина Е (800 мг/день) сни¬
жал Н202-индуцированное повреждение ДНК в лимфоцитах, но не влиял на эндогенное
повреждение [308]. Кратковременный приём витамина Е (2400 мг в день) или более дли¬
тельный (14 дней по 1200 мг в день) защищал ДНК лейкоцитов крови от деструкции,
вызванной интенсивной физической нагрузкой [675]. У людей диета с низким содержа¬
нием полиненасыщенных жирных кислот (5 % от общего энергетического потребления)
и а-токоферола (5-7 мг в день) уменьшала in vitro Н202-индуцированное повреждение
ДНК в лимфоцитах, в то время как поступление больших количеств ненасыщенных
жирных кислот (15 % от энергии) совместно со снижением содержания в рационе токо¬
ферола в течение 4 недель, наоборот, усиливало повреждающее действие Н202. Введе¬
ние в состав данных диет а-токоферилацетата (80 мг в день) нивелировало различия в
чувствительности лимфоцитов к деструктивному эффекту Н202 [770]. В рандомизиро¬
ванном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании было показано, что
приём в течение 8 недель витамина Е (400 МЕ/день) больными инсулинзависимым диа¬
бетом и здоровыми людьми снижал эндогенное и Н202-индуцированное повреждение
ДНК в лимфоцитах, однако это падение было недостоверным [218]. Длительное в тече¬
ние 6 месяцев исследование влияния комплекса антиоксидантов (500 мг витамина С, 400
ME витамина Е и 12 мг Р-каротина в день) не выявило существенного изменения содер¬
жания 7-гидрокси-8-оксо-2'-дезоксигуанозина в лейкоцитах крови у курильщиков [760].
В другом исследовании приём комплексного препарата (100 мг витамина С, 280 мг ви-
289
тамина Е и 25 мг Р-каротина в день) в течение 20 недель снижал количество мест связы¬
вания эндонуклеазы III (отражает образование окисленных пиримидинов) в лимфоцитах
и уменьшал эффект действия Н202, однако после 10 недель приёма защитного эффекта
на ДНК не выявлялось [522].
В 1995 году впервые была показана способность RRR-a-токоферилсукцината вызы¬
вать апоптоз клеток В-лимфомы человека в культуре [1534]. На культурах разных опу¬
холевых клеток человека RRR-a-токоферилсукцинат и токотриенолы проявляли выра¬
женное антипролиферативное действие и индуцировали апоптоз [856]. После одно-,
двух-, трёх- и четырёхдневной инкубации клеток MDA-MB-435 с 10 мкг/мл токоферил-
сукцината апоптоз наблюдался соответственно у 9, 19, 51 и 72 % клеток [1686]. В клет¬
ках рака молочной железы человека апоптогенное действие RRR-a-токоферилсукцината
сопровождалось активацией с-1ип-МН2-концевых киназ, транслокацией проапоптогенно-
го белка Вах в митохондрии, активацией каспазы-9 и каспазы-3 [1684]. Метилирование
сукцинатной карбоксильной группы полностью отменяло способность а-
токоферилсукцината индуцировать апоптоз, уменьшение числа метильных заместителей
в бензольном кольце снижало апоптогенную активность, однако замена сукцинатной
группы на малеат или глутарат увеличивало эту активность, тролокс и его сукцинат не
обладали апоптогенным действием [281].
Исследование способности разных гомологов токоферола индуцировать апоптоз кле¬
ток, чувствительных (MCF7) и не чувствительных (MDA-MB-435) к эстрогену опухолей
человека, показало, что токотриенолы и 5-токоферол наиболее апоптогенны для клеток
линии MCF7 [1685]. Концентрации 50-процентной индукции апоптоза клеток линии
MCF7 для а-, у-, 6-токотриенолов и RRR-5-токоферола составляли 14, 15, 7 и 97 мкг/мл
соответственно; для клеток со сниженным содержанием эстрогеновых рецепторов MDA-
MB-435 соответствующие концентрации были 176, 28, 13 и 145 мкг/мл. В области кон¬
центраций 10-200 мкг/мл а-, р, у-токоферолы и ацетат токоферола не оказывали сущест¬
венного влияния на рост клеток MCF7 и MDA-MB-435 и не индуцировали их апоптоз. В
другом исследовании a-токотриенол не проявлял апоптогенного действия, а у-
токотриенол индуцировал апоптоз, причём как этерификация янтарной кислотой, так и
уменьшение боковой алифатической цепи на одно звено повышали его проапоптотиче-
сую активность [281]. На клетках карциномы простаты человека DU-145 показано, что у-
токоферол обладает противоопухолевой активностью, действуя посредством ингибиро¬
вания циклинов D1 и Е [657]; аналогичное угнетение витамером (1-10 мкМ) циклин-
регулируемой передачи сигналов наблюдалось и в отношении клеток рака простаты че¬
ловека РС-3, при этом a-токоферол был несколько менее эффективен [607].
В экспериментальных исследованиях на модели рака эпидермиса защёчного мешка у
сирийских хомячков, индуцированного 7,12-диметил-1,2-бензантраценом (симулирует
рак полости рта у человека), введение витамина Е оказывало профилактический эффект
и даже вызывало регрессию развившихся опухолей. Однако в другом эксперименте не
было выявлено какого-либо влияния витамина Е на латентный период и количество раз¬
вившихся опухолей молочной железы у крыс при индукции 7,12-диметил-1,2-
бензантраценом или метилнитрозомочевиной. В 1963 году Е. А. Нейфахом была выска¬
зана гипотеза, что растущая опухоль "перекачивает" антиоксиданты из организма-
опухоленосителя и представляет собой некий "антиоксидантный паразит". Действитель¬
но, рост некоторых опухолей (саркома 45, лимфосаркома Плисса, асцитная гепатома
Зайделя) характеризуется противофазным изменением антиокислительной активности
липидов злокачественного новообразования и органов животного-опухоленосителя [18].
290
Однако изучение содержания витамина Е в плазме, печени и ткани опухоли при росте
саркомы-45 у крыс ставят под сомнение возможность опухолевой ткани эффективно
"выкачивать" токоферолы из организма [137]. Анализ содержания а-токоферола в инду¬
цированных диметилнитрозоамином злокачественных новообразованиях почек крыс
показывает значительное накопление данного антиоксиданта в опухолевой ткани [117].
По-видимому, в вопросе о "перекачке" антиоксидантов можно согласиться с мнением
Е. Б. Бурлаковой, что между опухолью и организмом несомненно существуют тесная
взаимосвязь и взаимное влияние, но этот процесс не ограничивается примитивной фор¬
мой паразитирования, в том числе антиоксидантного.
По данным многих авторов в ткани активно растущей злокачественной опухоли зна¬
чительно снижена активность процессов ПОЛ, при этом рост большинства опухолей у
человека сопровождается падением уровня токоферолов в крови. Так как действие анти¬
канцерогенных препаратов (цитостатиков), как правило, сопровождается активацией
свободнорадикальных процессов в опухолевых клетках, то естественно предположить,
что экзогенные антиоксиданты будут ингибировать эффекты лучевой и химиотерапии.
Вместе с тем в научной литературе есть сообщения, что приём антиоксидантных вита¬
минов, в том числе витамина Е, в мегадозах (40 000 ME витамина А, 100 мг витамина
В6, 2 г аскорбиновой кислоты, 400 ME витамина Е) больными с диагностированными
формами рака мочевого пузыря даёт хорошую ремиссию и в некоторых случаях приво¬
дит к регрессии опухолей [894]. В то же время продемонстрирован и противоположный
эффект токоферолов: так, содержание на дефицитной по витамину Е диете существенно
угнетало рост и метастазирование у трансгенных мышей опухоли молочной железы, что
было связано с повышением уровня АКМ и индукцией ими апоптоза [1355].
Противоречивы и результаты клинических исследований роли токоферола в профи¬
лактике рака. Наиболее убедительные свидетельства защитной роли витамина Е получе¬
ны для злокачественных опухолей простаты и желудочно-кишечного тракта, однако эти
результаты не были подтверждены когортным исследованием 72704 мужчин-
американцев, в котором протективная функция витамина Е показана только для куриль¬
щиков. В некоторых работах продемонстрирована слабо выраженная полезная роль то¬
коферола в профилактике рака груди, яичника, лёгкого, поджелудочной железы и моче¬
выводящих путей; и в то же время в большом количестве исследований защитный эф¬
фект витамина Е выявить не удалось [1355].
На сегодняшний день можно констатировать, что анализ экспериментальных и кли¬
нических данных об участии витамина Е в процессах канцерогенеза не позволяет свести
данную проблему к какой-либо простой теоретической концепции, позволяющей дать
однозначные рекомендации применения токоферолов в терапии опухолевых процессов.
Коантиоксиданты и прооксидантная активность
В биомембранах и липопротеиновых частицах окисление а-токоферола при его J
взаимодействии со свободными радикалами компенсируется биорегенерацией молекул 1
этшш антиоксиданта в реакциях восстановления так называемыми коантиоксидантами \
(АН), редокс-потенциал которых ниже, чем у радикала а-токоферола (а-Тф-О*). В ре- \
зультате такой реакции не только происходит восстановление молекулы витамина Е, но '
и предотвращается возможность инициации а-токофероксильным радикалом окисления
липидов:
а-Тф-О* + RH > а-Тф-ОН + R* (10)
а-Тф-О* + АН > а-Тф-ОН + А* (14)
291
Так, константа скорости реакции а-Тф-О* с большинством ненасыщенных жирных
кислот (реакция (10)) не превышает 103 M'V1 [304], в то время как для реакции (14) в
зависимости от природы АН (аскорбат, урат и др.) константа скорости может достигать
значений 104— 107 M'V1 [1114], поэтому в физиологических условиях реакция (14) обыч¬
но превалирует над реакцией (10).
Коантиоксиданты могут быть гидрофильными и липофильными, природными и син¬
тетическими; к наиболее изученным относятся у^ихинол (восстановленная форма коэн-
зима Qio) и аскорбиноаая^кислота [1175, 1502] (рис. 77). Хотя урат, Р-каротин и глутати¬
он также способны восстанавливать радикалы а-токоферола, однако их эффективность
значительно ниже эффективности аскорбата и CoQi0.
С убихинон -v NADH
)сукцинат
убихинол ^
дегидроаскорбат v ^ дигидролипоевая липоамид-
у кислота Л дегидрогеназа
ROOH * X а-Тф-0# \ )
аскорбат липоевая —У редуктаза
г глутатион-
Рис. 77. Окислительно-восстановительные превращения а-токоферола и сопряжённых с ним
коантиоксидантов
Аскорбиновая кислота (витамин С) выявляется во всех тканях млекопитающих. Её
содержание в плазме крови человека в норме составляет 20-60 мкМ, в клетках благодаря
наличию механизмов активного транспорта она может накапливаться в миллимолярных
концентрациях. Особенности структуры молекулы аскорбиновой кислоты позволяют ей
выступать в качестве донора двух атомов водорода (рис. 107).
В гетерогенных системах, содержащих липидную и водную фазы, пара а-токоферол
и аскорбиновая кислота (НО-Аск-ОН) работает синергично и "выводит" радикалы из
легкоокисляющейся липидной фазы (лф) в водную (вф):
ROO лф -г а-ТФ-ОНЛф > ЯООНлф + а-ТФ-0 Лф
а-ТФ-0*лф + НО-Аск-ОНвф > а-ТФ-ОНЛф + НО-Аск-Оввф
а-ТФ-0*лф + НО-Аск-Оввф > а-ТФ-ОНЛф + 0=Аск=Овф
Последующая регенерация аскорбиновой кислоты в организме осуществляется фер¬
ментными системами клетки (см. ниже раздел "Аскорбиновая кислота"); в митохондриях и
липопротеинах сыворотки дегидроаскорбат восстанавливается а-липоевой кислотой. По¬
казано, что 1 мл человеческих эритроцитов восстанавливает около 40 нмоль дегидроа-
скорбата в минуту, при этом если принять нормальное значение гематокрита за 45 %, то
вся аскорбиновая кислота крови может рециклизироваться каждые 3 минуты. Определён¬
ная методом импульсного радиолиза скорость взаимодействия токофероксильных радика¬
лов с аскорбиновой кислотой составляет (1,3 ± 0,2) х 107 M'V1 [1294]. Синергическое дей¬
ствие а-токоферола и аскорбиновой кислоты может усиливаться природным флавоноидом
рутином. Анализ ингибирования индуцированного ионами Си2+ и УФ-облучением окисле¬
ния липопротеинов низкой плотности смесью антиоксидантов показал, что наибольший
эффект достигался при соотношении рутин: аскорбиновая кислота: а-токоферол, равном
4:4:1 [1109]. Эта же смесь антиоксидантов эффективно защищала эндотелиальные клетки в
культуре от токсического действия окисленных липопротеинов.
292
Среди других водорастворимых коантиоксидантов для а-токоферола физиологиче¬
ски важными являются билирубин и 3-гидроксиантраниловая кислота. Билирубин, про¬
дукт катаболизма гема, как в свободной, так и в связанной с альбумином форме восста¬
навливает токоферолы, защищая липопротеины низкой плотности от окисления [1114].
Добавленный в среду с выделенными липопротеинами билирубин значительно ингиби¬
ровал индуцированное 2,2'-азобис(2,4-диметил)валеронитрилом окисление на начальной
стадии, однако его эффективность была незначительной на более поздней стадии, после
истощения а-токоферола [1112]. Обследование людей с наследственной предрасполо¬
женностью к коронарному атеросклерозу показало, что снижение уровня общего били¬
рубина в сыворотзге на 50 % повышает риск развития атеросклероза на 47 % [718]. ^
"^-Т^щроксиантраниловая^ислота образуется в ходе клеточного метаболизма трипто- j
фашГпо кинурениновсму пути (рис. 78). При воспалении индукция деградации трипто¬
фана в человеческих моноцитах/макрофагах приводит к выходу из клеток больших ко¬
личеств 3-гидроксиантраниловой кислоты, в результате чего её концентрация в очаге
воспаления может существенно возрастать и достигать десятков микромолей. Исследо¬
вание окисления выделенных липопротеинов низкой плотности в разных эксперимен¬
тальных системах (индукция Си2+, азоинициаторами или 15-липоксигеназой) показало,
что в концентрациях 1-10 мкМ 3-гидроксиантраниловая кислота и её предшественник
3-гидроксикинуренин дозозависимо ингибировали окисление [1503].
н nh2 V Н2 VH2
-с-сн-соон ^/С-С-СН-СООН ^/СООН
J
1
N т NH2 у nh2
н I I
он
Т риптофан 3-Г идроксикинуренин 3-Г идроксиантраниловая
кислота
Рис. 78. Схема образования 3-гидроксиантраниловой кислоты из триптофана
В организмах ряда экспериментальных животных и человека наиболее изученными иП
эффективными липофильными коантиоксидантами для а-токоферола являются убихи-
нолы, в частности убихинол Qi0, который в результате взаимодействия с а-Тф-О* пре¬
вращается в семихинонный радикал (см. ниже). Так, убихинол Qi0 снижал прооксидант-
ный эффект а-токоферола при индуцированном ионами металлов переменной валентно¬
сти окислении липопротеинов низкой плотности in vitro [1502]. Развитие атеросклероти¬
ческих изменений в сосудах у дефицитных по апопротеину Е мышей значительно сни¬
жалось при их содержании на диете, обогащённой витамином Е и убихиноном, при этом
эффект был более выраженным, чем при обогащении диеты только витамином Е [1501].
Совместный приём а-токоферола и коэнзима Qi0 добровольцами и людьми с гиперхоле-
стеринемией более эффективно повышал устойчивость липопротеинов низкой плотно¬
сти к окислению ex vivo по сравнению с раздельным употреблением антиоксидантов
[798, 1502].
В митохондриях а-токоферол содержится в значительно меньшем количестве, чем
другой фенольный антиоксидант убихинол: соотношение убихинол/токоферол превы¬
шает 20/1 [189]. Анализ активности процессов ПОЛ в митохондриях позволил предпо¬
ложить, что антиоксидантный эффект убихинола во многом реализуется за счёт восста-
293
новления радикалов токоферола [798]. Добавление витамина Е к выделенным митохонд¬
риям снижало индуцированное Ее3+-АДФ свободнорадикальное окисление, при этом
аскорбат и убихинон усиливали ингибирующий эффект токоферола [536].
Растительные пигменты (ликопин, р-каротин и др.) и образующийся в тканях живот¬
ных витамин А (ретинол) имеют в своей структуре полиеновую цепь с чередующимися
двойными связямиТЁыло показано, что как витамин А, так и его провитамин Р-каротин
могут участвовать в регенерации токофероксильного радикала [1052, 1492], при этом
Р-каротин переходит в катион-радикал, как это следует из реакции:
а-ТфО* + Н+ + р-каротин > а-ТфОН + [3-каротин*+.
Помимо описанных путей регенерации, в клетках присутствует редуктаза токоферок¬
сильного радикала, которая способна восстанавливать радикалы витамина 1Г[58]. В*от¬
сутствие восстановителей радикал а-токоферола вступает в реакцию со вторым перок-
сидным радикалом с образованием неактивных продуктов, что приводит к расходу ан¬
тиоксиданта, однако каждая его молекула может инактивировать два пероксидных ради¬
кала и тем самым обрывать две цепи окисления.
Взаимодействуя с перекисными радикалами, токоферолы ингибируют цепные про¬
цессы свободнорадикального окисления, протекающие в липидной фазе. Кинетические
параметры взаимодействия разных форм токоферолов и их синтетических аналогов с
радикалами ненасыщенных жирных кислот подробно изучены в работах Е. Б. Бурлако¬
вой с коллегами из Института биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН [20]. В
антирадикальной защите липопротеинов плазмы крови и клеточных мембран
а-токоферолу принадлежит ведущая роль - одна его молекула защищает - 10 ООО моле¬
кул ненасыщенных жирных кислот, при этом считается, что а-токоферол способен обез
вредить не менее 60 % образующихся пероксильных радикалов. В то же время вклад
витамина Е в суммарную антиокислительную активность^плазмы крови по разным оцен¬
кам либо незначителен [39], либо составляет неТюлее 10 % [1603]. Это связано с тем, что
в физиологических условиях токоферолы функционируют в комплексе с другими жиро-
и водорастворимыми восстановителями (аскорбиновая кислота, коэнзим Q10, флавонои¬
ды), в отсутствие которых они быстро инактивируются или переходят в токофероксиль-
ные радикалы, способные инициировать новые цепи окисления ненасыщенных липидов
(реакции (-7) и (10)):
а-Тф-О* + LOOH > а-Тф-ОН + LOO* (-7).
а-Тф-О* + LH > а-Тф-ОН + L* (10).
В модельных окислительных системах при отсутствии восстановителей или соотно¬
шениях а-токоферол/жирная кислота больше 1/100 реакция (10) начинает превалировать
над реакцией рекомбинации токоферильных радикалов, в результате начинают прояв¬
ляться прооксидантные свойства токоферола [14^4, ЗЮ*]. Константы скорости взаимодей¬
ствия феноксильных радикалов а-тоТ<оферола с липидами и жирными кислотами суще¬
ственно зависят от наличия и количества двойных связей в молекуле окисляемого суб¬
страта (табл. 40).
Орооксидантные свойства токоферола проявляются также за счёт его способности
восстанавливать ионы меди и тем самым инициировать реакции разветвления цепей:
Си2+ + а-Тф-ОН > Си+ + а-Тф-О* + Н+
ROOH + Cu+ > Cu2+ + ROO* + ОН .
294
Таблица 40
Константы скорости реакции феноксильных радикалов а-токоферола с высшими жирными кисло¬
тами и фосфолипидами [131]
Высшая жирная кислота
k (M'V)
Фосфолипид
k (M'V)
Стеариновая кислота
(0,05 ±0,01) х 10 1
Фосфатидилхолин соевый
(0,29 ±0,10) х 10'
1 Метилолеат
(2,50 + 1,50) х 10'1
Фосфатидилхолин яичный
(3,80+ 0,10) х 102
ИЛинолевая кислота
(1,00 + 0,25) х 102
Фосфатидилэтаноламин
соевый
(0,36 ± 0,05) х 102
I Аллоцимен
(1,94 ±0,01) х 102
Кардиолипин
(3,00 +0,02) х 102
В Арахидоновая кислота
(1,00 ± 0,60) х 104
I
В физиологических условиях константа скорости взаимодействия а-токоферола с
Си2+ составляет 0,56 M'V1 [1675]. Способность токоферола восстанавливать ионы меди
приводит к тому, что индуцированное ионами Си2+ окисление липосом и липопротеинов
низкой плотности может протекать в отсутствие восстановителей в среде, но значитель- ,
но снижено в условиях дефицита а-токоферола [870]. Прооксидантные эффекты токо- [
ферола часто наблюдаются при окислении липопротеинов крови in vitro в условиях не¬
достатка в среде восстановителей токоферильных радикалов, для таких ситуаций даже
введён специальный термин "токоферол-опосредованное окисление" (ТМР, tocopherol-
mediated peroxidation) [1542]. Двойственное поведение витамина Е в биологических сис¬
темах (возможность проявления в различных ситуациях как антиоксидантного, так и
прооксидантного действия) позволяет рассматривать токоферолы как регуляторные со¬
единения, способствующие поддержанию свободнорадикальных реакций в организме на
определённом стационарном уровне.
Токотриенолы
По структуре токотриенолы сходны с токоферолами (рис. 65) и по антирадикал ьной
активности в системах in vitro не уступают соответствующим формам токоферолов. Бо¬
лее того, имеются данные, что а-токотриенол в липосомных системах обладает более \
высокой антиоксидантной активностью по сравнению с а-токоферолом 1144]. Одним из
возможных объяснений этого факта может быть го, что токотриенол равномерно рас¬
пределен в липидном бислое, в то время как даже при близком к физиологическому со¬
отношению а-токоферол/липид (1/1000) около 25 % токоферола находится в виде кла¬
стеров. а-Токотриенол, имеющий ненасыщенную полиеновую цепь, также обладает
большей подвижностью в липидных структурах по сравнению с а-токоферолом, что
облегчает его взаимодействие с липидными радикалами. Вместе с тем содержание то-
котриенолов в организме человека значительно ниже по сравнению с токоферолами.
Так, в нормальных условиях концентрация а-токотриенола (наиболее распространённая
форма) в сыворотке человека не превышает 0,1 мкмоль/л, что более чем в 200 раз мень
ше^содержания агтокоферол^ [1138]. В экспериментах на клетках было показано, что
токотриенолы подавляют синтез холестерина посредством ингибирования З-гидрокси-З-
метилглутарил-КоА-редуктазы, ключевого фермента синтеза холестерина, концентрация
50-процентного ингибирования для у-токотриенола составляла 2 мкМ [524]. Вместе с
295
тем употребление очищенных токотриенолов (а-, у- или 8-токотриенилацетата) в дозе
250 мг в день в течение 4 недель не влияло на содержание холестерина в сыворотке и в
составе липопротеинов отдельных классов у людей с гиперхолестеринемией [1138]. В
данном исследовании а-токотриенилацетат, в отличие от у- или 8-изоформ, повышал
резистентность липопротеинов низкой плотности к Cu-индуцированному окислению
(продолжительность лаг-фазы увеличивалась на 22 %), что указывает на перспектив¬
ность терапевтического применения данного токотриенола.
Интересными свойствами обладает мононенасыщенный гомолог а-токоферола -
"морской" токоферол. В проведённом в 2001 г. группой Ёрихиро Ямамото [1652] иссле¬
довании обнаружено, что и в икре, и в мышцах обитателей холодных вод (кета, сима*,
нерка, минтай) он содержится в гораздо больших количествах, чем в икре и мышцах те¬
пловодных и тропических рыб (восточная сельдь, тихоокеанская треска, летучие рыбы,
коралловый лосось, красный луциан, синехвостая сельдь, красногорлый сладкогуб). При
индукции ПОЛ холестерин-содержащих фосфатидилхолиновых липосом выделенные из
рыбьего жира а-токоферол и "морской" токоферол из икры лосося обладали схожими
антиоксидантными активностями при 37 °С, но при снижении температуры до 0 °С по¬
следний показал 2,9-кратное преимущество (определялось по длине кинетических це¬
пей). Таким образом, авторы предполагают, что "морской" токоферол проявляет селек¬
тивную антиоксидантную функцию при адаптации организмов к условиям пребывания в
холодных водах.
Биологическая активность
Биологическую активность различных форм витамина Е начиная с 1965 года выра¬
жают в Международных Единицах (ME). 1 ME соответствует активности 1 мг DL-a-
токоферилацетата в тесте на предотвращение рассасывания плода у крыс, лишённых
витамина Е; тест был разработан в 1943 году Милтоном Иоффе и Филипом JI. Харрисом
[780] и используется до настоящего времени. Активность природного RRR-a-
токоферола составляет 1,49 МЕ/мг, а его эфира RRR-a-токоферилацетата - 1,36 МЕ/мг.
Как видно из табл. 41, в разных тест-системах биологическая активность различных то¬
коферолов существенно зависит от наличия op/wo-заместителей у ароматической ОН-
группы. Наибольшей активностью обладает a-токоферол, имеющий 2 орто-метальных
заместителя; активность моно-ор/яозамещённых |3- и у-токоферолов, в 5-10 раз ниже;
8-токоферол, являющийся неэкранированным фенолом, в 100 раз менее активен, чем
а-токоферол.
Для биологической активности токоферолов в разных тест-системах (табл. 41) важ-
ное^значение имел^ структура боковой_цепи: при укорочении её на одну изопреноидную
группу активность снижалась на 10 %, на 2 и более звеньев - полностью утрачивалась
[130]. Необходимым условием проявления биологической активности является наличие
ароматической ОН-группы в кольце гидроксихромана, с которой связаны антиоксидант-
ные свойства токоферолов. Из этого следует, что стабильные эфиры а-токоферола,
обычно используемые в качестве коммерческих препаратов витамина Е, не проявляют
антиоксидантной активности в простых системах in vitro и приобретают её только после
гидролиза эфирной связи ферментами, присутствующими в кишечнике и клетках [1066].
Этерификация токоферолов с образованием ацетил- или сукцинилзамещённых произ¬
водных позволяет повысить их устойчивость к окислению и увеличить сроки хранения.
* сима, Oncorhynchus masu, - разновидность тихоокеанского лосося.
296
Таблица 41
Относительная биологическая активность различных токоферолов и токотриенолов [130]
Соединение
а-Токоферол
Р-Токоферол
у-Токоферол
5-Токоферол
Токол (2-метил-2-(4,8,12-
триметилтридецил)-хроман-6-ол)
а-Токотриенол
Р-Токотриенол
Тест на расса¬
сывание плода
у крыс
100
25-40
1-11
1
29
5
Тест на гемолиз
эритроцитов
у крыс
100
15-27
3-20
0,3-2,0
1-3
17-25
1-5
Тест на мышечную
дистрофию
у цыплят
Вместе с тем у эфиров токоферолов часто выявляются новые биологические свойст¬
ва, не связанные напрямую с их антиоксидантной активностью. Так, было показано, что
а-токоферилсукцинат в низких концентрациях (10-50 мкМ) обладает антипролифера-
^гивным^и проапоптотическим действием, снижает рост и индуцирует дифференцировку
и гибель опухолевых клеток разных линий (мышиной меланомы В-12, меланомы чело¬
века, NB мышей, рака простаты человека, карциномы околоушной железы человека,
рака груди человека, вирустрансформированных опухолей грызунов, некоторых видов
рака гемопоэтических клеток человека, аденокарциномы лёгких человека (А549), брон¬
хокарциномы (BEAS-2B), карциномы желудка (SgC-7901) и прямой кишки человека,
рака поджелудочной железы, карциномы шейки матки и яичника человека, клеток ней-
робластомы, чешуйчатоклеточной карциномы ротовой полости человека) в культурах
[1115, 1237, 1244, 1472, 1604], а также ингибирует рост опухолей у мышей и хомячков in
vivo [1111, 1237]. Предполагается, что противоопухолевое действие сукцината а-
токоферола может реализовываться через разные механизмы - индукцию апоптоза зло¬
качественных клеток через Fas- [1533] и р53-опосредованный путь [1359], активацию
каспаз [1113], подавление активности протеинкиназы С [1651] (посредством активации
протеинфосфатазы А2 [1113]) и поли(АДФ-рибоза)полимеразы [1355], дестабилизацию
лизосомальных мембран [1116], ингибирование активации NF-кВ и его связывания с
ДНК [1471], угнетение онкогенов с-тус и H-ras, усиливающих резистентность опухоле¬
вых клеток к облучению [404]. В пользу неантиоксидантного характера проапоптотиче-
ского действия эфиров токоферолов свидетельствуют результаты работы [187]. Автора¬
ми показано, что апоптогенный эффект не гидролизумого эстеразами аналога витамина
Е, 2,5,7,8-тетраметил-2/?-(4'К,8'К,12'-триметилтридецил)хроман-6-илоксиацетата, в от¬
ношении клеточных линий рака яичника и шейки матки человека более значителен, чем
а-токоферилсукцината (до 4-кратного превышения в случае линии рака яичника ср70);
при этом предварительная (перед добавлением а-токоферилсукцината) инкубация кле¬
ток ср70 бис-(р-нитрофенил)фосфатом, ингибитором эстераз, повышала как количество
интактного, негидролизированного а-токоферилсукцината, так и число покончивших с
собой клеток.
297
Интересно, что применение сукцината а-токоферола в таких же концентрациях, как
правило, це^оказывало антипролиферативного или токсического действия на нормаль¬
ные клетки. Более того, он эффективно защищал гепатоциты крыс от токсического дей¬
ствия АКМ, образующихся в митохондриях [1695]. На клеточных культурах и in vivo
была показана повышенная аккумуляция сукцината а-токоферола в митохондриях гепа-
тоцитов [545]. В то же время инкубация клеток HeLa и нормальных фибробластов чело¬
века в присутствии 37,6 мкМ а-токоферилсукцината показала, что через 24 часа культи¬
вирования его содержание в обоих типах клеток существенно не различается, и феномен
антипролиферативного эффекта а-токоферилсукцината в отношении преимущественно
опухолевых клеток авторы склонны связывать с их повышенной по сравнению с нор¬
мальными клетками чувствительностью к данному эфиру витамина Е [883]. Одной из
причин специфического действия а-токоферол сукцината в отношении опухолевых кле¬
ток является снижение эстеразной активности в этих клетках по сравнению с нормаль¬
ными и, как следствие, их неспособность к эффективному гидролизу эфирной связи
[1111]. При этом как сам а-токоФеоол, так и другие его эфиры (а-токоферола ацетат, а-
токоферола никотинат) аналогичным действием не обладают [1237]. Показано также,
что сукцинат а-токоферола синергично усиливает противоопухолевый эффект приме¬
няемых при терапии злокачественных новообразований у-облучения [883], гипертермии
[1316], многих химиотерапевтических средств [1237], при этом не повреждая, а зачас¬
тую и защищая нормальные клетки, подвергнутые аналогичному воздействию. Специ¬
фические проапоптотические свойства сукцината а-токоферола в отношении опухоле¬
вых клеток позволили предложить его в качестве препарата комбинированного (проти¬
воопухолевого и антиатерогенного) действия [1111, 1472, 1604].
Патологические изменения, связанные с недостатком витамина Е, описаны у многих
домашних и лабораторных животных, а также у животных диких видов. Проявления
недостаточности витамина Е весьма многообразны и существенно зависят от вида жи¬
вотного, его возраста, рациона питания и многих других факторов. Хорошо известно
заболевание пресноводных черепах и крокодилов (стеатит), возникающее при кормле¬
нии их пищей, содержащей мало витамина Е и избыток ненасыщенных жирных кислот
(жирной морской рыбой и крысами). Проявляется стеатит в очаговом изменении под¬
кожной клетчатки и мышц, на более поздних стадиях у рептилии нарушается координа¬
ция движений, возможны параличи конечностей, животное отказывается от корма. Ле¬
чение заболевания заключается во введении больному питомцу витамина Е в любой до¬
пустимой форме 1-3 раза в течение 1 недели в количестве 50-800 ME, в зависимости от
массы животного. Однако необходимо учитывать, что витамин Е (токоферилацетат) до¬
вольно токсичен для рептилий и передозировки его могут приводить к тяжелым пораже¬
ниям печени.
У крыс, содержащихся на витамин Е-дефицитной диете, развиваются неврологиче¬
ские нарушения [1355], возрастает метаболическая активность перитонеальных макро¬
фагов, снижается активность СОД и повышается вязкость мембран эритроцитов [145].
Особенно тяжёлые нарушения возникают у животных с комбинированными алиментар¬
ными дефицитами. Так, недостаток в пище витамина Е и селена вызывает у морских
свинок фатальную миопатию, в то время как отсутствие только токоферола сопровожда¬
ется лишь минимально выраженным некрозом мышечной ткани [690]. Двойной дефицит
витамина Е и С у морских свинок приводил к гибели 1/3 животных в первые 9 дней ис¬
следования, у оставшихся животных развивался паралич задних, через несколько часов -
и передних лап, появлялись нарушения дыхания, несовместимые с жизнью и требующие
эвтаназии; эти патологические изменения обусловлены, очевидно, свободнорадикаль¬
ным поражением центральной нервной системы [691].
На уровень токоферолов в разных органах существенное влияние оказывают феноль¬
ные соединения. Так, потребление крысами в течение 4 недель пищи, обогащённой ио-
нолом (4 г/кг), в 2 раза повышало содержание а-токоферола в плазме и печени и в 3,7
раза в лёгких, при этом отношение у-токоферол/а-токоферол падало в плазме, печени и
лёгких в 4, 2 и 3 раза соответственно [802]. В тех же условиях влияние феруловой кисло¬
ты и куркумина было незначительным, однако добавление в корм сезамина приводило к
10-, 14- и 16-кратному возрастанию уровня у-токоферола в плазме, печени и лёгких со¬
ответственно. Такой эффект сезамина может быть обусловлен его способностью усили¬
вать связывание у-токоферола с токоферолпереносящими белками [1656]. Кофейная ки¬
слота также увеличивала содержание а-токоферола в плазме крови крыс и выделенных
из плазмы липопротеинах [1104]. Значительные изменения концентрации токоферола в
различных тканях крыс наблюдались в процессе адаптации к холоду. В первые 2-5 часов
нахождения животных при 5 °С в сыворотке, в надпочечниках, эпидермальном жире и
митохондриях, выделенных из печени, содержание токоферола снижалось на 20-50 %,
однако после 5-10 дней адаптации к холоду его количество в тимусе, надпочечниках,
буром жире, сердце и лёгких увеличивалось в среднем на 25-70 % [73]. Обилие биохи¬
мических и морфологических нарушений на клеточном и субклеточном уровне, разно¬
образие факторов, способствующих и препятствующих развитию дефицита витамина Е,
позволяют рассматривать его как специфическое соединение с множеством биологиче¬
ских функций, играющее важную роль в метаболических процессах.
У человеку явно выраженных авитаминозов Е с клиническими проявлениями прак¬
тически не бывает, так как запас этого витамина в печени обычно достаточно велик.
Вместе с тем гиповитаминоз Е часто наблюдается у новорожденных, так как плацента
плохо проницаема для жирорастворимых соединений. С дефицитом витамина Е связана
гемолитическая желтуха у новорожденных. У взрослых токоферольная недостаточность
может возникать в результате нарушения его всасывания при заболеваниях желудочно-
кишечного тракта, печени или поджелудочной железы, а также редко встречающегося
аутосомного рецессивного нейродегенеративного заболевания, обусловленного генети¬
ческим дефектом а-токоферолпереносящего белка печени. Возникающий дефицит ви¬
тамина Е проявляется прогрессирующей периферической нейропатией, атаксией (рас¬
стройство координации движения), дизартрией (расстройство артикуляции), умственной
отсталостью, иногда - миопатией скелетных мышц и пигментным ретинитом, наблюда¬
ется также угнетение функции половых желез, мышечная дистрофия, нарушение цело¬
стности эритроцитов [1168].
Потребность в витамине Е зависит от возраста, пола и физиологического состояния
организма. Согласно нормам питания, утверждённым в России и США, суточная по¬
требность в витамине Е для взрослого человека составляет 12-15 мг, для детей первого
года жизни около 5 мг (табл. 42). Эпидемиологические исследования выявляют как у~^
мужчин, так и у женщин прямую взаимосвязь между развитием коронарного атероскле¬
роза и поступлением витамина Е с пищей [1281, 1442]. Многолетнее рандомизированное
исследование также показало, что дополнительный приём витамина Е (100 ME или
больше в день) приводит к достоверному снижениюстенозигювания коронарных арте-
рий, что связывается авторами со снижением окисления липопротеинов низкой плотно¬
сти и уменьшением риска возникновения атеросклеротического поражения сосудов
[706]. Хотя научное обоснование, эпидемиологические данные и ретроспективные ис¬
следования довольно весомы, однако в результате проспективных, рандомизированных,
299
плацебо-контролируемых испытаний до сих пор не получены бесспорные доказательст-
I ва пользы дополнительного употребления витамина Е. Так, полученные данные были
недостаточно убедительными, чтобы Комиссия по пищевым антиоксидантам Департа¬
мента еды и питания Национальной академии наук США (Panel on Dietary Antioxidants
of the US Food and Nutrition Board) увеличила норму ежедневного поступления витамина
Е более чем на 50 % (с 10 до 15 мг в сутки) (табл. 42) [497].
^ Таблица 42
Рекомендуемые и максимально приемлемые ежедневные дозы витамина Е (мг)
Россия
США
П
Европа
Возраст,
группа лю¬
дей
Рекомен¬
дуемая
доза
Возраст,
группа лю¬
дей
Рекомен¬
дуемая
доза
Прием- I
лемый
предел
Возраст,
группа людей
Рекомен¬
дуемая
доза
Прием¬
лемый
предел 1
Мужчины
15
до 6 мес
4
НО
< 1 года
ПО
Женщины
12
7 мес - 1 год
5
НО
1-3 года
100
1-3 года
6
200
4-6 лет
120
4-8 лет
7
300
7-10 лет
160
9—13 лет
11
600
11-14 лет
220
14-18 лет
15
800
15-17 лет
10
260
>19 лет
15
1000
> 18 лет
Беременные
Беременные
<18 лет
>19 лет
15
15
800
1000
Беременные
300
Кормящие
матери
15
Кормящие
матери
<18 лет
1 >19 лет
19
19
800
1000
Кормящие
матери
Примечание: НО - не определяется вследствие отсутствия данных о неблагоприятном эф-
фекте витамина Е в данной возрастной группе.
Употребление токоферола, в отличие от других витаминов и пищевых добавок, прак¬
тически никогда не приводи^ к развитию гипервитаминоза. В то же время показаноГчто
ежедневный приём 800-1200 мг витамина Е может иметь антикоагуляционный эффект
(токоферол вмешивается в механизмы свёртывания крови, опосредуемые витамином К)
и приводить к кровотечениям, а дозы свыше 1200 мг в день - к головным болям, повы¬
шенной утомляемости, тошноте, диарее, судорогам, слабости, затуманиванию зрения,
V дисфункции гонад [542, 783]. У людей с гипертонией назначение витамина Е в дозах 800
\ мг и более может вызвать повышение артериального давления. Кроме того, обнаружено,
что содержание в течение 7 дней животных (крысы) на диете, обогащенной токоферола¬
ми (0,5 %) приводит к развитию геморрагической токсичности, что сопровождается
J снижением протромбинового индекса [1478]. По эффективности геморрагических изме-
/ нений природные токоферолы располагались в аналогичный их биологическому дейст¬
300
вию (табл. 41) ряд: а-токоферол > Р-токоферол > у-токоферол > 8-токоферол. В другой
работе не обнаружено усиления гемолиза эритроцитов крыс, которым в течение 8 недель
добавляли в корм 10 г полностью рацематического а-токоферилацетата, однако в цито¬
плазме эритроцитов этих животных при условии содержания в их корме рыбьего жира
(жира лосося) существенно снижались концентрации СОД, глутатионпероксидазы, ката¬
лазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы [526].
В этой связи в опубликованном в апреле 2000 г. предписании Департамента еды и
питания НАН США установлен приемлемый верхний предел поступления витамина Е -
1000 мг в день [497, 783]; в заключении Научного комитета по питанию Евросоюза от 4
апреля 2003 г. указаны ещё более низкие цифры - 300 мг в день [1161] (табл. 42).
Коэнзим Q
Убихинон впервые был описан Ричардом А. Мортоном и сотр. в 1955 г. [562] как хи-
нон, повсеместно присутствующий в клетках (отсюда и его название - "ubiquitous
quinone". "вездесущий хинон"), и охарактеризован как бензохинон, присоединённый к
ненасыщенной изопреноиднои боковой цепи. В зависимости от количества изопреноид-
ных звеньев в боковой цепи убихиноны (производные 2-метил-5,6-диметокси-1,4-
бензохинона) обозначаются как убихинон-l...lO. Выделенные из бактерий убихиноны
содержат от шести до десяти изопреновых фрагментов, в высших растениях преимуще¬
ственно содержится убихинон с девятью звеньями, а в клетках млекопитающих - формы
с девятью и десятью звеньями.
В 1957 г. Фредерик Крейн с сотр. идентифицировали хинон - компонент дыхатель¬
ной цепи митохондрий, функционирующий как коэнзим для переноса электронов с ком¬
плексов I и II на комплекс III (рис. 20) [428]. Ему было присвоено соответствующее на¬
звание jcooh3hmQ (coenzyme guinone), сокращённо CoQ (окисленная форма) или CoQH2
(восстановленная форма); для обозначения числа изопреноидных звеньев к сокращению
CoQ добавляется числовой индекс, например коэнзим CoQio или CoQ8. Последующие
исследования показали идентичность митохондриальных CoQ описанным ранее убихи-
нонам; как в окисленном (собственно убихинон), так и в восстановленном состоянии
(убихинол) они свободно перемещаются в липидной фазе митохондриальных мембран,
осуществляя транспортировку электронов с НАДН-дегидрогеназы на цитохром Ь5. При
этом донором электронов для убихинона служат не только НАДН-дегидрогеназа, но и
другие флавиновые дегидрогеназы (сукцинатдегидрогеназа, ацил-СоА-дегидрогеназа и
др.), а также супероксидный анион-радикал.
Группой австрийских учёных недавно показано существование сложной окислитель¬
но-восстановительной цепи в лизосомах [624, 1128]; восстановительные эквиваленты с
НАДН поступают в неё через ФАД-содержащую дегидрогеназу, после чего электроны и
протоны передаются на цитохром b-типа и затем - на убихинон (рис. 79). В отличие от
дыхательной цепи митохондрий, где кислород тетравалентно восстанавливается на ге-
мовом центре цитохромоксидазы, в лизосомах в роли восстановителя выступает убисе-
михинон, превращая 02 в супероксидный анион-радикал, который затем дисмутирует с
образованием Н202. Одним из конечных продуктов реакции является ОН-радикал, оче¬
видно, возникающий в результате гомолитического расщепления перекиси водорода под
действием второго убисемихинонного радикала или в реакции Фентона, с участием Fe-
содержащих комплексов (X-Fe) [1128].
301
Цитоплазма
Рис. 79. Электронтранспортная цепь лизосом [1128]
По строению и свойствам убихинолы сходны с а-токоферолом, однако они имеют
две связанные с бензольным кольцом ОН-группы, и поэтому способны захватывать или
отдавать 2 электрона и 2 протона (рис. 80).
Убисемихинон CoQH*
Рис. 80. Окислительно-восстановительные превращения убихинонов (коэнзимов Q); в клетках
п = 6-10
В природе существует целое семейство хинонов, функционирующих в качестве про¬
межуточных переносчиков электронов в дыхательной цепи. Помимо CoQ в эту группу
входят также витамины группы К: витамин или филлохинон [2-метил-3-(3,7,11,15-
тетраметилгексадецен-2-ил)нафтохинон-1,4], и менахинон (витамин К2) - производное
2-метил-1,4-нафтохинона, замещённое в положении СЗ остатком полиизопреновой цепи
из 4-6 звеньев; а также родохинон (аминохинон), который встречается у некоторых пур-
302
пурных бактерий. В хлоропластах растений перенос электронов при фотофосфорилиро-
вании осуществляется семейством пластохинопов, содержащих метильные группы Bfvie-
сто метоксильных (рис. 81). В высших растениях преимущественно представлен пласто-
хинон с 9 изопреновыми звеньями, основная часть которого (50-70 %) в нормальных
условиях находится в восстановленном состоянии. Аналогично коэнзиму Q, перечис¬
ленные хиноны, участвуя в окислительно-восстановительных превращениях, могут
функционировать и в качестве антиоксидантов.
Рис. 81. Хиноны, задействованные в цепях переноса электронов
Коэнзим Q|0 и его аналоги эффективно взаимодействуют с кислородными радикала¬
ми 0~2, НО*, RO* и RO* . Несмотря на то, что скорость реакции убихинола CoQi0H2 с
перекисными радикалами жирных кислот RO* примерно на порядок меньше, чем а-
токоферола [21], он выступает в качестве основного липофильного антиоксиданта в ми¬
тохондриях клеток эукариот и тромбоцитах человека, в которых выявляется низкое со¬
держание витамина Е [112]. Помимо митохондрий достаточно много убихинона содер¬
жится в лизосомах, комплексе Гольджи и цитоплазматических мембранах (табл. 43). В
митохондриях убихинол не только инактивирует липидные радикалы и тормозит про¬
цессы ПОЛ, но и защищает ДНК и белки от окислительного повреждения [ 1219], а также
ингибирует нитрование тирозиновых остатков, индуцированное пероксинитритом
[1357]. При этом коэнзим Q - не только главный антиоксидант митохондрий, но и ос¬
новной прооксидант [272]: окисляясь и восстанавливаясь в процессе транспорта элек¬
тронов по дыхательной цепи, убихинол и его радикал могут переносить электроны на
молекулярный кислород с образованием супероксид-аниона:
CoQH2 + 02 > CoQH* + Н+ + О ~
CoQH* + 02 > CoQ + Н+ + О 2
303
Таблица 43
Содержание убихинонов и а-токоферола в субфракциях клеток печени крыс [ 189]
Сравнение содержания убихинонов в митохондриях кардиомиоцитов с синтезом су¬
пероксид-аниона у животных разных видов (мышь, крыса, кролик, свинья, бык) показа¬
ло, что содержание связанного с белком CoQi0 обратно коррелирует с продукцией О ~г
[898]. Ведение крысам с водой гидрофильной формы убихинона (препарат кудесан) око¬
ло 10 мг/кг в день приводило к снижению продукции OJ в выделенных из сердца мито¬
хондриях в среднем в 2,6 раза [87]. Вместе с тем после длительного кормления мышей
коэнзимом Qio (123 мг/кг в день в течение 13 недель) его содержание в митохондриях,
выделенных из разных органов (скелетные мышцы, печень, почки), возрастало в сред¬
нем в 5 раз, однако не коррелировало с продукцией супероксид-аниона [899].
В липидных структурах коэнзим Q10 и его гомологи способны взаимодействовать с
радикалами токоферола и тролокса [652], восстанавливая их с промежуточным образо¬
ванием полувосстановленной формы - убисемихинонного радикала (CoQi0H*):
а-Тф-О* + CoQi0H2 > а-Тф-ОН + CoQ10H*
а-Тф-0 + CoQioH > ос-Тф-ОН -г CoQiq.
Описанный механизм может служить для поддержания определённой стационарной
концентрации витамина Е в митохондриальных и микросомальных мембранах, посколь¬
ку убихинон и убисемихинонные радикалы легко подвергаются ферментативному вос¬
становлению [794]. BjeflVKiLLw убихинона. помимо ферментов (DT-диафораза, мито¬
хондриальные НАДН-дегидрогеназы, микросомальные НАДН-цитохром Ь5- и НАДФН-
цитохром Р450-редуктазы, цитоплазматические липоамиддегидрогеназа, тиоредоксин- и
глутатионредуктаза), также участвуют водорастворимые антиоксиданты (витамин С,
цистеин, глутатион, дигидролипоевая кислота) [274, 275, 338, 1133]. Наличие в клетках
304
ферментных систем способствует поддержанию убихинона преимущественно в восста¬
новленном состоянии (табл. 44), вследствие чего он функционирует как антиоксидант.
Как видно из табл. 44, в органах с высоким содержанием и потреблением кислорода
(лёгкие, мозг) окисленная форма убихинона превалирует над восстановленной. Анало¬
гично токофероксильным, семихинонные радикалы, в том числе убисемихинонные, в
составе клеточных мембран и липопротеиновых частиц могут восстанавливаться аскор¬
биновой кислотой (НО-Аск-ОН):
CoQiqH* + НО-Аск-ОН > CoQ10H2 + НО-Аск-О*
Таблица 44
Распределение и степень восстановленности убихинона в тканях и органах взрослого человека [159]
Ткань(орган)
Содержа¬
ние (мкг/г
ткани)
Сердце
114,0
| Почки
66,5
В Печень
54,9
I Мышцы
39,7
I Поджелудочная железа
32,7
I Щитовидная железа
24,7
J Селезёнка
24,6
%убихинона
в восстанов¬
ленном со¬
Ткань (орган)
Содержа¬
ние (мкг/г
ткани)
% убихинона!
в восстанов-I
ленном со- В
стоянии
стоянии |
61
Мозг
13,4
23
75
Желудок
11,8
63
95
Тонкий кишечник
11,5
95
65
Прямая кишка
10,7
87
100
Яички
10,5
85
70
Лёгкие
7,9
25
85
Исследование взаимодействия разных по структуре семихинонных радикалов с ас¬
корбиновой кислотой показало, что максимальная скорость реакции (к = (1,8 ± 0,2) х 107
M'V1) наблюдалась для незамещённого семихинона, введение алкильных или меток-
сильных заместителей более чем в 4 раза снижало скорость реакции восстановления
[1294].
Во многих исследованиях in vitro и ex vivo показана высокая эффективность убихи-
нолов как жирорастворимых антиоксидантов. Добавленный в культуру лимфоцитов как
в окисленной, так и восстановленной форме CoQi0 ингибировал повреждения ДНК, ин¬
дуцированные Н202 [1511]. В концентрации 10 мкМСкбэнзй\ГО^)"предотвращал апоптоз
кератиноцитов кролика, индуцированный облучением аргоновым лазером [306> < ~ -
Несмотря на низкое содержание убихинола в сыворотке крови человека (0,40-1,72
мкмоль/л у мужчин и 0,43-1,47 у женщин [798]), некоторые исследователи отводят ему
ведущую роль в защите от окисления липопротеинов низкой плотности [1455]: показано,
что при индукции процессов ПОЛ в липопротеинах интенсивное окисление эндогенного
а-токоферола начинается только после окисления убихинола, который расходуется в
первую очередь [1526]. Вместе с тем по другим оценкам вклад убихинола в общую ан-
тиокислительную активность сыворотки составляет только 0,1-0,4% [948], вклад в ан-
тиоксидантную защиту липопротеинов низкой плотности несколько выше - 2,5 % [170].
Главным аргументом для такого заключения является низкое содержание убихинола в
сыворотке: на одну липопротеиновую частицу приходится менее 0,5 молекул убихинола
[58]. При этом если в клетках двухэлектронное восстановление хинонной формы коэн-
зима CoQio возможно во многих ферментативных реакциях, то в сыворотке и выделен¬
ных липопротеинах таких механизмов не выявлено, хотя, как отмечалось выше, семихи-
305
нонные радикалы могут восстанавливаться аскорбиновой кислотой. Восстанавливать
убихинон в сыворотке могут эритроциты и гепатоциты, однако, если водорастворимый
CoQi восстанавливается быстро, то эффективность восстановления гидрофобного CoQi0
незначительна [1456].
Отсутствие в сыворотке специализированных ферментативных механизмов восста¬
новления коэнзима Qiq позволяет предложить определение соотношения убихи-
нол/убихинон в качестве одного из маркеров развития окислительного стресса в орга¬
низме [890] или окислительной модификации липопротеинов [1526]. Однако необходи¬
мо отметить, что механизмы восстановления убихинона как в тканях, так и в сыворотке
в достаточной степени не изучены. Это ярко проявляется при клиническом применении
препаратов из убихинола. Удобной для производства и хранения (не окисляется) фарма¬
кологической формой является убихинон. Приём добровольцами в течение 10 дней
CoQio (100 мг 3 раза в день) приводил к 4-кратному повышению его общего содержания
(CoQio и CoQi0H2) в сыворотке и липопротеинах низкой плотности, при этом 80 % нахо¬
дилось в восстановленной форме (CoQi0H2) [1042].
Убисемихинонные радикалы (CoQi0H*), образующиеся при одноэлектронном окис¬
лении убихинола, аналогично ионам металлов переменной валентности могут разлагать
гидроперекиси, в частности перекись водорода, гидроперекиси кумола и линолевой ки¬
слоты [1127]:
CoQiqH* + Н202 > CoQ10 + ОН" + ОН*
CoQ10H* + ROOH > CoQ!о + ОН" + RO*.
Образующиеся радикалы RO* и НО* инициируют процессы ПОЛ, что делает двойст¬
венной функцию убихинонов в биологических системах (рис. 82).
ROH RO*
ROOH ROO*
но* о2
НО* Н20>
RO* ROOH
Рис. 82. Прооксидантная и ангиоксидантная эффективность убихинонов
Синтез и метаболизм в организмах млекопитающих
I В отличие от токоферолов, убихинон - не зш-щмищ и клетки животных способны
синтезировать его в достаточных количествах. Формирование изопреноидной цепи уби¬
хинона включает образование мевалоната, изопентенилпирофосфата и геранилпирофос-
фата - общих предшественников убихинона, холестерина, долихола, пренилированных
I белков (рис. 83). Бензольная часть молекулы убихинона происходит из тирозина и после
присоединения изопреноидной цепи претерпевает серию ферментативных преобразова¬
ний, включающих декарбоксилирование, гидроксилирование и метилирование, причем у
животных наличие тирозина или его предшественника фенилаланина может лимитиро¬
вать процесс образования CoQ, в отличие от бактерий, имеющих ферменты синтеза аро¬
матических структур.
306
У животных ферменты мевалонатного пути синтеза полипренильной боковой цепи
убихинона не имеют специфической внутриклеточной локализации: помимо митохонд¬
рий, они присутствуют в эндоплазматическом ретикулуме, иероксисомах, комплексе
Гольджи, лизосомах, цитоплазматической мембране и цитоплазме. Считается, что синтез'
коэнзима Q начинается в эндоплазматическом ретикулуме и заканчивается в комплексе
Гольджи, после чего убихинон распределяется по другим клеточным органеллам [1475].
Хотя тирозин - тоже фенольное соединение и взаимодействует со свободными ради¬
калами, он не проявляет эффективных антиоксидантных свойств, поскольку образую¬
щийся тироксильный радикал легко взаимодействует с ненасыщенными жирными ки¬
слотами и инициирует ПОЛ. В результате метаболических превращений из тирозина
образуются гормоны щитовидной железы (тироксин, тетра- и трийодтиронин), гормоны
надпочечников (адреналин и норадреналин), нейромедиаторы (3,4-диоксифенилаланин и
дофамин), чёрный пигмент кожи и волос (меланин) и другие соединения, многие из ко¬
торых обладают выраженным антиоксидантным действием. Как отмечалось выше, у
бактерий обнаружены убихиноны с 6-8 изопреновыми звеньями, однако для клеток
млекопитающих характерны CoQ9 и CoQi0, соотношение которых значительно варьиру¬
ет как в разных тканях, так и у разных видов животных (табл. 45). У человека во всех
органах доминирует CoQi0 и менее 10 % приходится на CoQ9; у крыс, наоборот, основ¬
ной формой является CoQ9 и от 10 % до 30 % общего убихинона приходится на CoQj0.
Механизмы регуляции транспренилтрансферазы, отвечающей за синтез различных изо¬
форм убихинона, в настоящее время не установлены.
^Таблица 45
Содержание CoQ9 и CoQi0 в органах и тканях некоторых млекопитающих (мкг/г ткани) [449]
I Ткань
CoQ9
CoQ10 I Ткань
CoQ9
CoQ10 1 Ткань
CoQ10
Крыса
Человек j Мозг быка 1
Сердце
202
17
Сердце
3
114
Височная кора
10
Печень
131
21
Почки
3
67
Теменная кора
15
Мозг
37
19
Печень
2
55
Полосатое тело
25
Селезенка
23
9
Мозг
1
13
Продолговатый мозг
5
Лёгкое
17
2
Селезенка
1
25
Белое вещество
3
Кишечник
51
19 j Лёгкое
1
8
Средний полупериод обновления убихинона в разных тканях крыс составляет от 50
часов в мышечных тканях до 125 часов в почках. Низкие скорости обновления убихино¬
на в клетках обусловлены тем, что его молекулы располагаются внутри липидного бис¬
лоя мембран (рис. 84), это затрудняет их выход из клеток. Выведение убихинона из ор¬
ганизма происходит после его катаболизма, при этом в сыворотке и моче выявляются
два основных метаболита - изолированное хинонное кольцо или кольцо, связанное со
значительно укороченной (5-7 углеродных атомов) изопреновой цепью. ^
307
о
II
Н^С-С-КоА Ацстил-КоА
СН3
I -3
ОН
Тирозин
СООН
СН3
он н(-сн2-с=сн-сн2-)10-С
4-Г идрокси- Декапренилпирофосфат
бензоат
НООС'СН2“С*СН2‘С”КоА 3-Гидрокси-З-метилглутарил-КоА
ОН
Гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза
ОН
I
соон-сн2-<р-сн2-сн2-он
СН3 Мевалонат
сн3 т 09
I Т
СН2«=С-СН2-СН2-0 Изопентенилпирофосфат
i %
сн3 ®
сн3 ▼
I 1 X А А
СН3-С=СН-СН2-СН2-С*=СН-СН2-0 геранилпирофосфат
Пренилирование
(Б) 4 белков
СН3 СН3
I I
СН3-С=СН-СН2-(-СН2-0=СН-СН2-)2-
О Фарнезилнирофосфат
Г еранилгеранил-
пирофосфат
СООН
сн3
I
(СН2-С=СН-СН2-)10-Н
Декапренил-4-гидроксибензоат
Н3СО
Н3ССГ И (СН2-С-СН-СН2-)Ю-Н
о
Коэнзим Q10
Полипренил-
пирофосфат
Н3С С-(СН2)3-СН
СН3
Долихол Долихил-
фосфат
Холестерин
Рис. 83. Схема синтеза коэнзима Q10 и холестерина
308
ооооооооооооооооо
Рис. 84. Положение молекулы убихинона
внутри бислоя клеточных мембран
00(ХхЭ(ХхХ)ОС)000000
Вследствие низкой проницаемости мембран для убихинона введённый per os экзо¬
генный CoQio локализуется преимущественно в крови и печени, в сыворотке его кон¬
центрация может возрастать в 2-6 раз, однако в других органах, в частности в миокарде,
изменение его содержания было незначительным [449, 1535]. Однократный приём доб¬
ровольцами CoQio в дозах 100 или 200 мг приводил к его возрастанию в сыворотке на 80
и 150 % через 6 часов [1042]. В другом исследовании на добровольцах было показано,
что ежедневное потребление 100 или 300 мг CoQio в течение двух недель приводило к
повышению его содержания в лимфоцитах на 45 и 144% соответственно; при этом
уменьшалось образование межнуклеотидных сшивок в ДНК клеток и возрастала актив¬
ность их репарации [1510]. ^
В результате введения старым крысам per os коэнзима Qi0 (10 мг/кг в день, 8 недель)
его концентрация в сыворотке увеличивалась в 6 раз, однако содержание в миокарде не
изменялось, при этом приём убихинона не влиял на поглощение кислорода и аэробную
эффективность (развиваемое давление/поглощение кислорода) изолированного сердца
после 20 минут ишемии и 30 минут цеперфузии [949]. Длительное пероральное назначе¬
ние мышам и крысам~£о(Зю (10 мг/кг в день) также не влияло на их выживаемость и
продолжительность жизни, однако сопровождалось увеличением содержания в печени
коэнзима 1^9 [947}: В* Клетках печени экзогенный убихинон локализуется преимущест¬
венно в лизосомах и структурах комплекса Гольджи, при этом в митохондриях выявля¬
ется много эндогенного CoQ, но мало экзогенного. Повышение содержания убихинона в
печени крыс после его скармливания в высоких дозах не сказывалось на синтезе эндо¬
генного убихинона, что свидетельствует об отсутствии обратной (feedback) регуляции
его синтеза [1698].
В экспериментах на выделенных гепатоцитах крыс показано, что добавление в среду
культивирования CoQio в концентрации 1 мкМ уменьшает внутриклеточную продукцию
радикалов при окислительном гидроксилировании ксенобиотиков и защищает митохон¬
дрии от повреждения [1491]. Падение содержания убихинона в тканях обнаружено при
гепатокарциномах, кардиомиопатиях и некоторых других патологиях, в то время как при
болезнях Альцгеймера и Приона уровень убихинона в нейронах мозга был повышен.
При химическом канцерогенезе, индуцированном введением крысам
2-ацетиламинофлуорена, в печени выявляются предраковые изменения в виде узелков, в
которых концентрация убихинона была увеличена [1153], тогда как в большинстве ис¬
следованных опухолевых тканей животных и человека содержание коэнзима Qi0 было
снижено по сравнению с гомологичными нормальными тканями в 1,5-2 раза [449, 1230].
Повышенный уровень убихинона в плазме выявлен при болезни Крона [620].
При терапии атеросклероза и сопутствующих этому заболеванию гиперхолестерине-
мий в настоящее время широко используются препараты из класса статинов, представ-
309
ляющие собой ингибиторы биосинтеза эндогенного холестерина (ингибиторы 3-
гидрокси-З-метилглутарил-КоА-редуктазы). Поскольку холестерин и коэнзим Q]0 синте¬
зируются из единого предшественника (рис. 83), статины вызывают не только снижение
содержания холестерина внутри клеток и в липопротеинах низкой плотности, но и
уменьшают уровень коэнзима Q10, защищающего липопротеины от атерогенной окисли¬
тельной модификации.
В наших исследованиях было показано, что использование статинов в комплексе с
коэнзимом Qjo усиливает антиоксидантную защиту липопротеинов низкой плотности и
позволяет предотвратить их окислительную модификацию in vivo, вызванную подавле¬
нием биосинтеза CoQio при терапии ингибиторами З-гидрокси-З-метилглутарил-КоА-
редуктазы [90, 1506].
У новорожденных содержание коэнзима Qi0 в тканях сравнительно мало, с возрастом
оно быстро повышается и достигает максимальных значений к 20 годам, однако начиная
с 30 лет одновременно со старением организма его содержание прогрессивно снижается
(табл. 46). Гибельным для клеток млекопитающих считается 75-процентный дефицит
убихинона, но даже 25-процентное снижение CoQi0 у человека заметно сказывается на
работе сердца, почек, нервной и эндокринной систем.
£ Таким образом, одной из причин ослабления антиоксидантной защиты тканей и раз¬
вития свободнорадикальных патологий при старении может быть значительное умень¬
шение содержания убихинона Qio в тканях пожилых людей. Падение концентрации ко¬
энзима Qio наблюдается при различных дисфункциях фолликулярных клеток в щито¬
видной железе [973], важную роль коэнзим Q10 играет также в защите сперматозоидов от
окислительного повреждения, причём его концентрация в сперме увеличивается при
олигоспермии или низкой подвижности сперматозоидов [970].
Несмотря на то, что в желудке всасывается только 2-3 % коэнзима Qi0, при приёме
больших количеств CoQio (200 мг в сутки) в течение двух-трёх месяцев его концентра¬
ция в крови может увеличиться в 2-6 раз [798]. Этерификация экзогенного убихинона с
образованием сукцинил- и ацетилзамещённых производных повышает его всасывание и
содержание в крови на 40 и 70 % соответственно [1535]. Клинические исследования
подтвердили эффективность терапии кардиомиопатий, дегенеративных патологий мышц
и некоторых нейрогеденеративных заболеваний препаратами коэнзима Qi0. Показатель¬
но, что применение коэнзима Qi0 в качестве терапевтического средства не только усили¬
вает защиту липопротеинов крови и клеточных мембран в результате его прямого анти-
оксидантного действия, но также способствует увеличению в них содержания ос
токоферола, вероятно, вследствие защиты витамина Е от окисления [897]. Следует также
отметить очень низкую токсичность убихинона: так, для защиты от повреждающего
действия АКМ при остром инфаркте миокарда он может применяться в количествах
около 1 г в сутки (перорально), при этом значительно снижается вероятность повторных
инфарктов [570].
310
Таблица 46
Возрастные изменения содержания убихинона в органах человека (мкг/г ткани) [800]
Возрастная группа
0,7-2 лез
78,5
53.4
45.1
38.2
30.2
6.4
57,9
19-21 лет
110,0
98.0
61,2
21.0
32,8
6,0
16,1
Флавоноиды
Структура и метаболизм в организмах млекопитающих
Начало активных исследований биологического действия флавоноидов связывается с
именем выдающегося венгерского (в 1947 г. эмигрировал в США) биохимика Альберта
Сент-Дьёрдьи. В 1928 г. ему удалось выделить в чистом виде витамин С [1474]. Болезнь не¬
достаточности витамина С - цингу (скорбут) успешно лечили лимонным соком или венгер¬
ским красным перцем. Обнаружилось, что хотя в результате применения кристаллической
аскорбиновой кислоты исчезали основные проявления цинги у людей и экспериментальных
животных (морские свинки), она не полностью устраняла болезненную кровоточивость и
хрупкость сосудов, тогда как растительные соки давали полное излечение. Это подтолкнуло
биохимиков к поиску нового витамина. С помощью экстракции метанолом и осаждения со¬
лями свинца и бария из 200 кг лимонов было получено 2 г светло-жёлтого полукристалличе¬
ского вещества, названного витамином Р (от латинского "paprika" - "перец" и "permeabilitus"
- "проницаемость") [1308]. Повышение прочности капилляров и снижение кровоточивости
при действии витамина Р было показано на моделях скорбута у морских свинок и крыс. Од¬
нако последующие исследования показали, что Р-витаминной активностью обладает целая
группа разных по структуре соединений, относящихся к классу флавоноидов. Более того,
выяснилось, что помимо флавоноидов (кверцетин, рутин, гесперетин и др.) капилляроукреп¬
ляющим действием обладали антоцианы, кумарины, фенолокислоты и представители других
групп растительных фенольных соединений. Способность растительных фенолов повышать
резистентность стенок капилляров проявлялась прежде всего в условиях ограниченного по¬
ступления этих соединений с пищей. Таким образом, способность укреплять капилляры
одно из важнейших физиологических свойств многих фенольных соединений.
Флавоноиды представляют собой самую многочисленную группу природных полифег
нольных соединений, структурными элементами которых служат два ароматических кольца
А и В, соединённые трёхуглеродным мостиком, образующим пирановый или пироновый
(при наличии двойных связей) цикл, то есть соединения ряда Сб-С3-С6 (рис. 62). Структурная
основа большинства флавоноидов соответствует структуре хроманового ядра токоферолов,
однако, в отличие от последних, вместо боковой изопреноидной цепи они имеют подвижное
ароматическое кольцо, наличие ОН-заместителей в котором во многом определяет^ацтццк-
сидантные свойства соединений (табл. 47). Необходимо отметить, что кислотные свойства
флавоноидов обусловливает ин-группа в положении С7, её диссоциация происходит при
физиологических pH (для 7-гидрокси-5,3',4'-метоксифлавона, например, рКа ~ 7,4 [980]).
j
311
Таблица 47
Количество и расположение ОН-групп и других заместителей в молекулах различных
флавоноидов [58, 413]
Классы флавоноидов и
Общее
кол-во
Положение
Заместители
Положение
названия отдельных со¬
ОН-
ОН-групп
заместите¬
единений
групп
лей
1
2
3
4
5
Флавонолы
3'
6^314 ОН
5 О
Мирицетин
6
3,5,7,3',4',5'
Г оссипетин
6
3,5,7,8,3',4'
Кверцетаген
6
3,5,6,7,3',4'
Кверцетин
5
3,5,7,3', 4'
Морин
5
3,5,7,2',4'
Робинетин
5
3,7,3’,4’,5'
1
Мирицетрин
5
5,7,3',4',5'
О-рамноза
3
Рутин
4
5,7,3',4'
О-рутиноза
3
I Кемпферол
4
3,5,7,4'
| Кверцитрин
4
5,7,3',4'
О-рамноза
3
в Физетин
4
3,7,3',4'
I Датисцетин
4
3,5,7,2'
Норартокарпетин
4
5,7,2',4'
Рамнетин
4
3,5,3',4'
о-сн3
7
Тамариксетин
4
3,5,7,3'
О-СНз
4'
Силибин
3
3,5,7
О-лигнин-О
4'
Галангин
3
3,5,7
[ Кемпферид
3
3,5,7
О-СНз
4’
[ Популнин
3
3,5,4'
О-глюкоза
7
I Диосмин
2
3,3'
О-рутиноза, 0-СН3
5,4’
I Куматакенин
2
5,4'
О-СНз
3,7'
[ Робинии
2
5,4'
О-галактоза-рамноза, рамноза
3,7’
| Троксерутин
1
5
О-рутиноза, (0-СН2СН2ОН)3
3,7,3',4' I
Флавоны
Г иполактин
5
5,7,8,3',4'
Лютеолин
4
5,7,3',4'
Скутеллареин
4
5,6,7,4’
Изоориентин
4
5,7,3',4'
глюкоза
6
Ориентин
4
5,7,3’,4'
глюкоза
8
I Апигенин
3
5,7,4'
I Силимарин
3
4,6,3'
I Диосметин
3
5,7,3’
О-СНз
4'
Лютеолин-7-гликозид
3
5,3’,4'
О-глюкоза
7
Байкалеин
3
5,6,7
Цирзилиол
3
5,3',4'
О-СНз
7
Сидеритофлавон
3
5,3',4'
О-СНз
6,7,8
Байкалин
2
5,6
О-глюкоза
7
312
Таблица 47 (продолжение)
1
2
3
4
5
Педалитин
Г испидулин
Витексин
Виценин-2
Хризин
Акацетин
5,7 - Дигидрокситриметок-
сифлавон
Вогонин
Г арденин-D
Цирсимаритин
Ксантомикрол
8-Метоксицирсилинкол
5-О-Деметилинобилетин
Тектокризин
Вогонозид
Тангеретин
Флавон
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
0
0
5,3',4’
5,7,4'
5,7,4'
5,7,4'
5.7
5.7
5.7
5.7
5,3’
5,4'
5,4'
5,4'
5
5
5
О-СНз
О-СНз
глюкоза
глюкоза
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз
О-СНз, О-глюкоза
О-СНз
7
6
8
6’8
4'
3,4',5'
8
6,7,8,4'
6,7
6.7.8
6,7,8,3'
6,7,8,3',4'
7
7.8
5,6,7,8,4'
Флаваноны
О^г0
Эриодиктиол
Г есперетин
Нарингенин
Пиноцембрин
Ликвиритигенин
Г есперидин
Нарингин
Салипурпозид
Прунин
Ликвиритин
4
3
3
2
2
2
2
2
2
1
5,7,3',4’
5,7,3'
5,7,4'
5,7
7,4'
5,3'
7,4'
7,4'
5,4'
7
О
О-СНз
рамноза-глюкоза, 0-СН3
О-рамноза-глюкоза
О-глюкоза
О-глюкоза
О-глюкоза
4'
7,4'
5
5
7
4'
Катехнны
ОСх®
(+)Галлокатехин
(н-)Катехин
(-)Эпикатехин
Робинетинидол
Эгшафцелехин
Физетинидол
6
5
5
5
4
4
3,5,7,3',4',5'
3,5,7,3',4'
3,5,7,3',4'
3,5,3',4',5'
3,5,7,4'
3,7,4',5'
Антоцианидины
Дельфинидин
Цианидин
Аурентинидин
Петунидин
Пеларгонидин
Пеонидин
6
5
5
5
4
4
3,5,7,3’,4',5'
3,5,7,3',4'
3,5,6,7,4'
3,5,7,4',5’
3,5,7,4’
3,5,7,4'
ехЗс?
О-СНз
О-СНз
3'
3'
313
Таблица 47 (окончание)
2
3
4
5
I Мальвидин
Хирзутидин
4
3
3,5,7,4'
3,5,4'
О-СНз
О-СНз
3',5'
7,3',5'
Розинидин
2
5,4'
О-СНз
7,5'
Ленкоантоцианидины
Мелакацидин
Лейкоробинетинидин
Теракацидин
Моллисакацидин
6
6
5
5
3,4,7,8,3',4'
3,4,7,3',4',5'
3,4,7,8,3'
3,4,7,3',4'
ОСс?
он
Дигидрофлавонолы
Таксифолин
Фу СТИН
Аромадендрин
Пинобанксин
5
4
4
2
3,5,7,3',4'
3,7,3',4'
3,5,7,4’
5,7
О
Хал коны
3
5^°
Оканин
5
3,4,4',5',6'
Стиллопсин
5
3,4,3’,5',6'
Бутеин
Флоретин
Флоридзин
Изоликвиритигенин
Кореопсин
4|,6'-Диоксихалкоп
[ Одоратин
4
4
3
3
3
2
1
3,4,4',6’
4,2',4',6'
4,2',4'
4,4',6’
3,4,6'
4',6'
6'
О-глюкоза
О-глюкоза
О-СНз
6'
4'
4,2',3',4’
Ауроны
Сульфуретин
Ауреузидин
Маритиметин
3
4
4
4,3',4'
4,6,3',4'
3,4,3',4'
о
Or°Tl
Изофлавоны
°то
Генистеин
Даидзеин
Биоханин А
Формононетин
3
2
2
1
5,7,4'
7,4'
5,7
7
и и
О б[
4'
4’
Для флавоноидов общепринятыми являются тривиальные названия, преимуществен¬
но связанные с первым выделением соединения. Гак, например, источником выделения
314
кверцетина послужила кора дуба Quercus velutina Lam, таксифолина (дигидрокверцети-
па) - древесина псевдотсуги тиссолистной, известной также под названием "дугласова
пихта" {Pseudotsuga 1axifolJa)[\22].
Флавоноиды широко представлены в овощах, фруктах, цветах, семенах, стеблях и
корнях растений, которые служат источником поступления данных соединений для жи¬
вотных и человека. В растениях флавоноиды синтезируются в результате сложного кас¬
када реакций так называемых шикиматного и ацето-малонатного (поликетидного) путей.
Из продуктов шикиматного пути (активированная молекула оксикоричной кислоты: па-
/;я-кумарил-КоА) образуется кольцо В, а из трёх молекул малонил-КоА - кольцо А (рис.
85). Как видно из приведённой на рисунке схемы, на первом этапе в результате действия
халконсинтазы синтезируются соединения с раскрытым С-циклом (халконы), которые в
последующем не только преобразуются во флаваноны под действием халконфлаванони-
зомеразы, но и трансформируются в не содержащие двойной связи С2-СЗ дигидрохал-
коны, зачастую включаемые в общий класс флавоноидов. Продукты шикиматного пути
также служат источником стильбенов, по своим свойствам во многом сходных с обшир¬
ным классом флавоноидов. В гликозилированной (гликозиды) и негликозилированной
(агликоны) формах флавоноиды накапливаются преимущественно в эпидермальных
клетках цветов, листьев, ствола (стебля), корней, семян и плодов растений. При этом
ввиду низкой растворимости в воде агликоны локализованы главным образом в липид¬
ных областях: жировых каплях и восковых слоях.
В последние годы методами генной инженерии получены трансгенные растения с
высоким уровнем содержания флавоноидов. Так, в результате совместной работы анг¬
лийских и голландских учёных созданы линии томатов, трансформированные путём пе¬
реноса гена chi-a растения Petunia hybrida, кодирующего халконизомеразу (скорость-
лимитирующий фермент синтеза флавонолов в плодах помидоров). В кожице получен¬
ных плодов по сравнению с исходной линией содержится в десятки раз (до 78 раз)
больше флавонолов, главным образом рутина, что сравнимо с их уровнем в жёлтом реп¬
чатом луке, известном лидере по содержанию флавонолов [1061, 1575]. Также обнару¬
жено, что перенос генов chs и fls, кодирующих соответственно халконсинтазу и флаво-
нолсинтазу, приводит к многократному синергичному повышению эффективности био¬
синтеза флавонолов в мякоти плодов томатов [1575]. Гак как помидоры - одни из самых
популярных у европейцев овощей, то получение новых трансгенных растений может
существенно повлиять на потребление полифенолов многими тысячами людей.
Основными источниками поступления флавоноидов в организм человека служат на¬
питки (чай, сок, вино), а также овощи и фрукты. Много кемпферола и кверцетина со¬
держат лук, капуста, некоторые ягоды (черника, чёрная смородина) (табл. 48); апигенин
в больших концентрациях (108 мг/кг) выявляется в сельдерее. Содержание мирицетина,
лютеолина, апигенина в большинстве овощей и фруктов не превышает 2 мг/кг, за ис¬
ключением винограда тёмных сортов, в ягодах которого выявляется около 5 мг/кг мири¬
цетина. При консервировании или замораживании овощей и фруктов содержание фла-'
воноидов снижается. В разных странах поступление флавоноидов с пищей сильно варь¬
ирует: меньше всего их потребляют в Финляндии (biсреднем ~ /2,0 мг'в день), больше
всего - в Японии (68,2 мг в день); в Германии человек получает около 11,5 мг флавонои¬
дов в день; в ежедневный рацион жителя Нидерландов входит в среднем 23 мг флаво¬
ноидов - больше, чем витамина Е (7-10 мг/день) и Р-каротина (2-3 мг в день) [712,
1120]. Основными источниками поступления флавоноидов у жителей Финляндии слу¬
жат яблоки и лук (64 % общего потребления), а также другие фрукты, ягоды, соки, дже¬
мы и овощи [858]. Содержание 4 основных флавонолов (кверцетин, кемпферол, мирице-
315
SKoA
KoAS
Малонил-КоА
Стильбенсинтаза^
.ОН
Шикиматный
л-Кумарил-КоА О путь
J Фенилаланин
Халконсинтаза
ОН
I вГ
но у
он
Эритрозо-4-
фосфат
НО^О
©о"Ч:н2
Фосфоенол-
пируват
Ауреузидинсинтаза
Халкон
НО
Халконфлаванонизомераза
_ ОН
1 '
^ Флавонсинтаза I
Флаванон
ОН О
I Флаванон-
Зр-гидроксилаза
Флавон
ОН О
Изофлавонсинтаза
ОН О Дигидрофлавонол
Флавоноид-З'-гидроксилаза
ОН
.ОН
ОН О
Изофлавон
ОН О
Дигидрофлавонолрсдуктаза
ОН
_ ОН
I
Редуктаза
ОН ОН Лейкоантоцианидин
Антоцианидинсинтаза
ОН
ОН
он
Антоцианидин
он
Полимеризация
Таннин
Рис. 85. Схема биосинтеза основных классов флавоноидов в растениях [501, 1621].
Ферменты: 2-кетоглутарат-зависимые диоксигеназы, цитохром-Р450-зависимые ферменты,
НАДФН-зависимые редуктазы
316
тин, физетин) и флавона лютеолина в традиционно используемых в Японии продуктах
иотносительный вклад данных продуктов в среднесуточное потребление флавоноидов
японками представлены в таблицах 49 и 50.
Таблица 48
Содержание кемпферола и кверцетина (мг/кг веса) в овощах, ягодах и фруктах [969]
Кемпферол
Кверцетин
Кемпферол
Кверцетин
Яблоки
0-7
20-263
Чёрный виноград
0-2
15
Айва
0
63
Белый виноград
0-2
12
Абрикосы
0-2
25-53
Огородная капуста
210-250
50-110
Груши
0-12
3-28
Краснокочанная капуста
0-2
5-6
Кислая вишня
5-17
23-80
Белокочанная капуста
0-2
0-1
I Сладкая вишня
0-6
6-24
Цветная капуста
0-2
0-1
Слива
0-2
0-15
Лук-порей
30-200
0-25
Персики
0-2
0-4
Лук-резанец
10
300
Бузина
0
105-237
Лук репчатый (цветной)
0-2
347
Черника
0-6
105-160
Цикорий
46
1-2
Чёрная смородина
0-10
33-68
Французская фасоль
12
39
Белая смородина
0-2
3-28
Стручковая фасоль
0-2
29
Красная смородина
0-2
2-27
Томаты
0-2
7-8
Ежевика
14
33
Морковь
0-1
0-2
Земляника
12
9
Картофель
0-1
0-2
Малина
0-1
29
Важными источниками флавоноидов для человека служат напитки: соки, виноград¬
ное вино, чай. В красных виноградных винах много катехина (> 100 мг/л) и эпикатехина;
содержание рутина, кверцетина и мирицетина находится в пределах от 4 до 16 мг/л, что
значительно превышает содержание этих флавоноидов в виноградном соке. В данном
случае источником появления флавоноидов, а также стильбенов, выступают микроорга¬
низмы, которые используются в процессе производства вина [547]. Много фенольных
соединений содержится в различных сортах чая, и в том числе свободных гликозилиро-
ванных и полимеризованных флавоноидов (около 30-40 мг/л напитка, заваренного по
стандартной технологии [969]). В некоторых странах Западной Европы, в частности в
Нидерландах, на чай приходится около 60 % всех потребляемых пожилыми людьми
флавоноидов, в то время как с яблоками поступает только 10 % флавоноидов [688].
С пищей в организм человека флавоноиды поступают в мономерной, димерной или
полимерной Формах. Полимерные формы называют таннинами. они могут быть гидро¬
лизуемыми, “сложными" (частично гидролизуемыми) или конденсированными (негид¬
ролизуемыми) [421]. Гидролизуемые таннины представляют собой соединения, синтези¬
рующиеся в растениях в результате этерификации глюкозы или других сахаров галловой
кислотой (галлотаннины) или её димером, гексагидроксидифеновой кислотой (эллаго-
таннины); в водной среде последняя спонтанно дегидратируется с образованием соот¬
ветствующего лактона, эллаговой кислоты (рис. 86). В "сложных" таннинах флаван-3-
олы связаны с галло- или эллаготаннинами гликозидными связями, по которым и осуще-
317
Таблица 49
Содержание (мкг/г продукта) кверцетина, кемпферола, мирицетина, физетина и лютеолина в рас¬
тительных продуктах, традиционно употребляемых в пищу в Японии [196]
Продукт
Мирицетин
Физетин
Кверцетин
Кемпферол
Лютеолин
Фасоль
11,1
НО
12,6
18,6
10,1
Зелёные соевые бобы
НО
НО
0,3
12,3
НО
Побеги бобов
НО
НО
1,5
3,3
НО
Тофу (соевый творог)
НО
НО
НО
11,9
НО
Картофель
НО
НО
НО
23,4
НО
Помидоры
НО
0,1
1,6
7,5
НО
Стручки зелёного перца
но
НО
14,1
3,2
14,7
Баклажаны
но
НО
1,6
НО
НО
Морковь
но
но
НО
15,3
НО
Петрушка
216,0
но
7,0
45,1
3,1
Японский редис
НО
но
НО
3,4
но
Кочанная капуста
но
но
НО
7,2
но
I Брокколи
7,1
но
9,8
16,1
но
| Джут длинноплодный
19,3
но
154,0
118,0
но
Шпинат
37,5
но
НО
НО
7,1
Салат
НО
но
4,8
НО
5,2
Репчатый лук
3,0
4,8
337,0
14,1
1,9
Корень лотоса
5,9
5,8
4,4
7,6
3,6
I Огурец
НО
0,1
НО
7,6
НО
I Киви
НО
2,0
2,1
30,6
НО
Арбуз
НО
НО
НО
18,1
НО
Апельсины
14,4
НО
17,5
31,5
1,0
Персики
НО
0,6
1,1
6,5
НО
Яблоки
НО
26,9
5,3
26,7
но
Хурма
10,6
10,5
НО
НО
1,4
Виноград
но
3,9
но
16,8
НО
Земляника
но
160,0
6,9
19,4
но
j Зелёный чай
но
НО
1,1
0,6
но
Примечание: НО - не обнаруживается.
318
Таблица 50
Относительный вклад продуктов в суточное потребление флавоноидов японками (в %) [195]
Мирицетин
0,4 ± 0,5 мг/день
Физетин
0,8 ± 1,0 мг/день
[джут длинно-
I плодный
[лук
j фасоль
апельсины
брокколи
петрушка
Кверцетин
9,3 ± 7,4 мг/день
28,5 яблоки 77,9 лук
21,4
16.7
16.7
лук
вино¬
град
помидо¬
ры
11,9 огурцы
2.4
2.4
джут длин¬
ноплодный
14,3
5,2 зелёный чай
,3 помидоры
1,3
зеленый
перец
яблоки
фасоль
апельсины
баклажаны
салат
Кемпферол
5,9 ± 2,7 мг/день
33,6
груши
11,9
7,5
картофель
11,8
2,5
яблоки
10,1
1,3
помидоры
9,5
джут
1,3
длинно¬
9,2
плодный
1,3
тофу
9,0
0,9
арбузы
6,3
0,6
огурцы
6,0
0,6
лук
5,6
0,2
морковь
5,3
Лютеолин
0,3 ± 0,3 мг/день
зеленый
перец
фасоль
лук
46.1
23.1
15,4
7,7
ствляется частичный гидролиз соединений данного типа. Конденсированные таннины
представляют собой олигомеры или полимеры, состоящие из флаван-3-олов, связанных
с другими флавонолами, и не содержащие остатки сахаров, что делает их негидролизуе¬
мыми; в то же время при нагревании в кислых спиртах они разлагаются с образованием
красных антоцианидинов и поэтому получили название "проантоцианидины" [421].
Для всасывания флавоноидов в желудочно-кишечном тракте большое значение имеет
их растворимость, при этом имеются данные, что негликозилированный кверцетин сор¬
бируется менее эффективно, чем его гликозилированные производные (рис. 87) [711].
Так, у человека всасывалось около 52 % выделенных из лука гликозилированных произ¬
водных кверцетина и только 24 % - агликонных форм [712].
Гидролиз гликозилированных флавоноидов происходит в слепой кишке и дисталь¬
ном отделе подвздошной кишки. Процесс существенно зависит от кишечной микрофло¬
ры, особенно анаэробных бактерий Bacteroides distasonis, В. uniformis и В. ovatm, кото¬
рые имеют гликозидазы (гидролазы), способные отщеплять остатки сахаров; в тканях
млекопитающих таких ферментов нет.
Бактериальная микрофлора также участвует в образовании фенольных кислот (гид-
роксифенилуксусные и другие кислоты) в результате раскрытия гетероцикла и удаления
бензольного кольца А в молекулах флавоноидов. Образующиеся в результате деграда¬
ции флавоноидов фенольные кислоты эффективно всасываются и в последующем выяв¬
ляются в сыворотке и моче.
319
ТАННИНЫ
гидролизуемые
частично гидролизуемые негидролизуемые
Галлотаннины
Эллаготаннины "Сложные" таннины Конденсированные таннины
НО ОН
но у он
он
Галловая кислота
НО он но он
Гексагидроксидифсновая кислота
Галлотаннин
(+)-Катехин
ОН
НО
<4a\V
он
ч
он
он
(-)-Эпикатехин
Рис. 86. Классификация таннинов. Пунктирная стрелка обозначает "состоит из" [421]
ОН
Кверцетин: Rt 2 = Н
Изокверцетин: R] = глюкоза; R2 = Н
Спиреозид: R, = Н; R2 = глюкоза
Рутин: Rj = рутиноза; R2 = Н
Рис. 87. Структуры кверцетингликозидов
При введении крысам per os 14С-кверцетина адсорбировалось около 20 %, выводи¬
лось в неизменном виде 30 %, остальная часть радиоактивности переходила в метаболи¬
ты (С02, фенольные кислоты). Исследования на добровольцах (4 мужчины и 2 женщи¬
ны, возрастом 21-32 года) показали, что после однократного перорального приёма 4 г
кверцетина 53 % его выводится в неизменном виде и адсорбируется только 1 % [413].
Приём 2 мг изофлавонов на 1 кг веса тела приводил к 10-20 % адсорбции препаратов,
после чего они выявлялись в плазме и моче, при этом даидзеин всасывался более эффек¬
тивно, чем генистеин [1645]. В живых клетках флавоноиды метабол из ируются с раскры¬
тием С-кольца и образованием ароматических кислот, которые легко выводятся из орга¬
низма (рис. 88). Оценки показывают, что при компенсаторном поступлении время полу-
выведения кверцетина из организма человека составляет около 25 часов.
320
0^Х"О
о
Бензойная кислота Фенилуксусная кислота Фенилпропионовая кислота Коричная кислота
Рис. 88. Основные метаболиты флавоноидов в животных организмах
Антиоксидантное действие
Впервые способность флавоноидов, а именно кверцетина, ингибировать термическое I
окисление жиров была продемонстрирована в 1958 году [1008]. Последующие много- I
численные исследования показали, что в экспериментальных и биологических системах
флавоноиды проявляют антирадикальное и антиокислитшщюе действия (табл. 51). При
этом флавоноиды активны в отношении радикалов, возникающих как в липидной, так и
водной фазах, и ингибируют процессы ПОЛ на стадии инициации, взаимодействуя с
активными формами кислорода О^, ОН*, НОС1 и Н202, и на стадии продолжения
цепи, выступая донорами атомов водорода для липидных радикалов LO* и LO \ . Кон¬
станты скоростей взаимодействия флавоноидов, имеющих хотя бы одну ОН-группу в
кольцах А или В, с ОН-радикалами превышают 5 х 108 M'V1, в связи с чем скорость их
взаимодействия определяется фактически скоростью диффузии [297]; с перекисными
радикалами липидов кверцетин взаимодействует с к = 0,18 х 108 M'V1 [296]. Константы
скорости реакции флавоноидов с супероксидными анион-радикалами значительно ниже:
для катехина k = 4xl04 M'V1 (определялась хемилюминесцентным методом) или
6,4x104 M'V1 (определялась методом импульсного радиолиза) [297]. Образующиеся
при окислении радикалы флавоноидов активно вступают в реакции с другими радикала¬
ми и друг с другом, поэтому коэффициент ингибирования/для многих флавоноидов > 2, t
В системе "ксантин-ксантиноксидаза" флавоноиды не только ингибируют образую¬
щийся О 2, но и подавляют активность фермента, что проявляется в снижении образова¬
ния мочевой кислоты [424], в частности, высокой супрессирующей активностью облада¬
ли кверцетин, байкалеин, вогонин [371] и лютеолин [423]. Анализ разных по структуре
флавонов показал, что для ингибирования ксантиноксидазы важно наличие ОН-
заместителей в положениях СЗ', С4', С5' и положении С7 [425].
В другом исследовании [423] обнаружено, что на эффективность подавления про¬
дукции супероксид-аниона в ксантин-ксантиноксидазной реакции влияет наличие ОН-
групп в положениях СЗ и СЗ' флавонового ядра. Исследование ингибирования О ~г (обра¬
зовывался при разложении пирогаллола) флавонолами и флавонами, содержащими гид-
рокси- или метоксигруппы в разных положениях колец А, В и С, показал, что гидрокси-
лирование В-кольца существенно усиливает антирадикальные свойства молекул, наи¬
больший эффект достигался при моногидроксилировании по положению С4'; замена
гидроксильной группы на метоксильную в положении СЗ или положениях С2' и С4'
В-кольца снижает ингибирующую активность, гидроксилирование или метоксилирова-
ние по положению С7 A-кольца не влияет на антирадикальную активность флавонов или
ослабляет её [967].
О О
321
Таблица 51
Антиоксидантные свойства флавоноидов в разных окислительных системах
I Экспериментальная система
(Радикалы 1,1-дифенил-2-
[ иикрилгидразила (DPPH*)
I Катион-радикалы 2,2'-азинобис-(3-
I этил-бензотиазолин-6-
I сульфоновой кислоты) (ABTS*+)
(Анион-радикалы 2,2'-азинобис-(3-
I этил-бензотиазолин-6-
I сульфоновой кислоты) (ABTS* )
ОН-радикалы в реакции Фентона
| Восстановление Fe3+ до Fe2+ (ferric
I reducing/antioxidant power, FRAP)
Окисление липолевой кислоты,
I индуцированное Fe2+/H202
I Окисление метиллинолеата, инду-
I цированное Fe2+/H202
[ре2+-индуцированное окисление
I линолеата при 37 °С
I Ре3+-ицдуцированное окисление
[фосфохолиновых липосом
I Индуцированное 2,2'-азобис(2-
[ амидинопропан)дигидрохлоридом
[окисление липосом
Исследованные флавоноиды и их относительная
ингибирующая или защитная эффективность
Эпигаллокатехина галлат > эпикатехина галлат =
кверцетин > эгшкатехин = катехин мирицетин >
эпигаллокатсхин > кемпферол > > лютеолин »
апигенин
Рутин ~ катехин » нарингин
Кверцетин > (+)катехин > кемпферол » генистеин
Кверцетин > дельфинидин > цианидин > мирицетин
> морин > эпикатехин > катехин = рутин > апигени-
дин > пеонидин > лютеолин > малвидин > таксифо-
лин > нарингенин > апигенин > кризин > гесперетин
> кемпферол > гесперидин > тролокс
Мирицетин ~ эпигаллокатехин ~ дельфинидин >
эпикатехин ~ цианидин > кверцетин > катехин ~
таксифолин > лютеолин > морин > пеларгонидин ~
малвидин > флоретин > пеонидин ~ нарингенин >
генистеин > бутеин ~ байкалеин ~ фисетин ~ кемп¬
ферол > 7,8-дигидроксифлавон ~ гесперетин ~ ви¬
тамин С ~ 6-флавонол > галангин ~ апигенин > да-
идзеин » 7-флавонол > 6-гидроксифлаванон ~ 2'-
гидроксифлаванон > биоханин ~ хризин ~ 6-
гидроксифлавон ~ 4'-гидроксифлаванон > 5-
гидроксифлавон > 7-гидроксифлавон
Кверцетин ~ лютеолин > нарингенин ~ байкалеин
Кверцетин > (+)катехин
Морин > катехин > таксифолин ~ лютеолин > геспе¬
ретин > байкалин > кверцетин ~ популнин > байка¬
леин > кемпферол > фисетин > астрагалин
Кверцетин > рутин > даидзеин ~ лкяеолин-З-гликозид ~
биоханин А > апигенин > дигцдрокверцетин ~ наринге¬
нин > генистеин ~ 7-шдроксифлавон » формононетин
Кверцетин > кемпферол ~ мирицетин » апигенин
Рутин > гесперидин > кверцетин > нарингин > бай¬
калин
Лютеолин > кемпферол > рутин > кверцетин > ми¬
рицетин
Рутин > гесперетин > кверцетин » нарингенин
Кверцетин > рутин > лютеолин > трет-бутилгид-
роксихинон > наринг енин > гесперетин > кризин >
кумарин
7рет-бутилгидрохинон > кверцетин > рутин = лю¬
теолин = нарингенин = гесперетин > кризин = кума¬
рин
[692]
[1305]
[422]
[1274,
1275]
[840]
[381]
[422]
[788]
[97] I
[1055]
[485]
[1390]
[1318]
[207]
[207]
[485]
322
Таблица 51 (продолжение)
Окисление линолевой кислоты, инду¬
цированное ионизирующей радиацией
Аутоокисление животного жира
при 100 °С
Окисление кукурузного масла
Окисление липидов рапсового
масла при 105 °С
Окисление (3-фикоэритрина, инду¬
цированное 2,2'азобис(2-
амидинопропан)дигидрохлоридом
Окисление ЛНП, индуцированное
ионами меди
Окисление ЛНП, индуцированное
2,2'-азобис(4-метокси-2,4-
диметилвалеронитрилом)
Окисление ЛНП, индуцированное
метмиоглобином
Окислительная модификация ЛНП
при инкубации с макрофагами
Окисление плазмы крови человека,
индуцированное СиС12
ПОЛ в мембранах эритроцитов
Аутоокисление мембран из мозга
крыс
Индуцированное Ре2+/аскорбатом
ПОЛ в мембранах клеток печени
Индуцированное арахидоновой
кислотой ПОЛ в мембранах клеток
печени
Ингибирование Oj в ксантин-
ксантиноксидазной реакции
Рутин > кверцетин > гесперидин > байкалин > на-
рингин
Кверцетин > лютеолин > кверцитрин
Мирицетин > кверцетин > кверцитрин > рутин
Мирицетин > кверцетин > морин > кемпферол >
апигенин
Мирицетин > лютеолин > кверцетин > кемпферол >
тролокс > 3,4'-диметилкемпферол > 6-ОН-флавон
Кверцетин > а-токоферол
Кверцетин > лютеолин = рутин > кемпферол
Эпигаллокатехина галлат > эпикатехина галлат >
эпикатехин > катехин > эпигаллокатехин
Сезаминол > кверцетин > эпигаллокатехина галлат >
теафлавин = мирицетин > а-токоферол
3-ОН-флавон = галангин > пробукол > физетин >
кризин
Лютеолин > эпикатехина галлат > эпикатехин > квер¬
цетин > катехин > эпигаллокатехина галлат > эпигал¬
локатехин > мирицетин > кемпферол > апигенин
Эпикатехина галлат = эпигаллокатехина галлат = эпика¬
техин = катехин > эпигаллокатехин > галловая кислота
Морин = физетин > кверцетин = госсипетин
Лютеолин ~ рутин ~ кверцетин ~ катехин > гени-
стеин > даидзеин > мирицетин ~ кемпферол > апи¬
генин ~ нарингенин > нарингин
Кверцетин > мирицетин > кемпферол > апигенин
Кверцетин > рутин » гесперетин > нарингенин
(-)Эпикатехин ~ лютеолин > кверцетин ~ (+)катехин >
дельфинцдин > кемпферол > апигенин > нарингенин
Дельфинидин > (-)эпикагехин > (+)катехин > кемп¬
ферол > кверцетин > лютеолин > нарингенин > апи¬
генин
Кверцетин > мирицетин > мирицетин > кверцитрин
Рутин > кверцетин > нарингин > гесперидин > бай¬
калин
(-)Эпигаллокатсхин-З-галлат > теафлавин-3-галлат
> теафлавин > галловая кислота > теафлавин-3,3'-
дигаллат > пропилгаллат
Эпигаллокатехина галлат > эпикатехина галлат >
эпиг аллокатехин > эпикатехин » катехин
Рутин > кверцетин ~ нарингин > морин ~ гиспиду-
323
[4851
[728]
[8]
[380]
[3471
[584]
[315]
[1035]|
[1034]
[1082]
[692]
[1324]
[493]
[564]
[380]
[ 1318] |
4608]
[608]
[1284][
[485]
[926]
[221]
[377]
Таблица 51 (окончание)
Образование Oj в системе "фена-
зинметосульфат - НАДН"
Образование Oj в системе "|3-
меркаптоэтанол - НАДН"
Продукция Н202 клетками HL-60,
стимулированными форболмири-
статацетатом
Продукция О j при стимуляции
макрофагов частицами асбеста
Продукция NO-радикалов стиму¬
лированными макрофагами
Образование однонитевых разры¬
вов в ДНК плазмиды под действи¬
ем 102
Индуцированное Н202 поврежде¬
ние ДНК лимфоцитов человека
Индуцированное Н202 поврежде¬
ние ДНК в культурах клеток
Индуцированная Н202 гибель
клеток нейробластомы HS-SYSY
ПОЛ в гомогенатах печени мышей
ПОЛ в гомогенатах почек крыс
Хемилюминесценция гомогенатов
печени мышей, индуцированная
гидроперекисью трст-бутила
ПОЛ в микросомах печени крыс
СС14-индуцированное ПОЛ в мик¬
росомах из печени крыс
НАДФН-индуцированное ПОЛ в
микросомах из печени крыс
Цитопротекторное действие в
отношении нагруженных железом
гепатоцитов в культуре
Мирицетин > кверцетин > рутин > кверцитрин
Рутин > катехин » нарингин
Теафлавин-З-галлат > теафлавин-3,3'-дигаллат >
теафлавин > (-)эпигаллокатехин-З-галлат > пропил-
галлат > галловая кислота
Кверцетин > рутин
З'-Амино 4'-гидроксифлавон > генистеин > даидзеин
Мирицетин > (+)катехин > рутин > физетин > люте¬
олин > апигенин
Лютеолин > мирицетин > кверцетин > кемпферол >
кверцитрин > апигенин > кверцетин-3-гликозид >
витамин С > рутин
Кверцетин > рутин » мирицет ин
Кверцетин ~ байкалеин > байкалин > вогонин >
вогонозид
Кверцетин ~ рутин ~ морин > акацетин ~ гиспиду-
лин > нарингин ~ гесперидин
Кверцетин > фисетин > морин > кемпферол ~ люте¬
олин ~ байкалеин > катехин > гесперетин > такси¬
фолин > байкалин > астрагалин > популнин
(+)Катехин > мирицетин ~ 4,2',4'-тригидрокси-6'-меток-
сихалкон > синарин > апигенин > кверцетин ~ педали-
тин ~ силимарин > 7,4'-дигидрокси-5-метоксифлавон >
кверцетин > гесперидин ~ флоридзин ~ ругин
Катехин > рутин > нарингин
Кемпферол > кверцетин > (+)катехин > генистеин
Лютеолин > апигенин > датисцетин > морин > галангин
> эриодиктоил > (+)катехин > гарденин Д > силибин
Ионол > кверцетин > рутин
Ионол > кверцетин > рутин
Катехин > кверцетин > диосметин
[1284]
[1305]
[926]
[875]
[881]
[492]
[1134]
[176]
[612]
[377]
[788]
[580]
[ 1305]У
[422]
[390]
[78]
[78]
[ 1049] [
Флавоноиды (за исключением флавонов и флаванонов) эффективно ингибировали
супероксидные анион-радикалы, возникающие при взаимодействии Н202 с ацетоном в
щелочной среде, для антирадикальной активности важным было присутствие гидро¬
ксильных групп в В-кольце и положении СЗ, при этом агликоны были более эффектив¬
ны, чем гликозилированные формы [1396].
324
Структурный анализ и экспериментальные данные свидетельствуют о прямой взаи¬
мосвязи между антиоксидантной эффективностью флавоноидов и количеством феноль¬
ных ОН-групп в их молекулах [207, 840, 923]. Исследование разных по структуре фла¬
воноидов показало, что соединения без ОН-заместителей или с одной гидроксильной
группой в положении С5 флавонового ядра не проявляют сколько-нибудь значимой ак¬
тивности в отношении перекисных радикалов, возникающих при разложении 2,2'-
азобис(2-амидинопропан)дигидрохлорида; эффективность флавонов с одним ОН-
заместителем в положениях СЗ, С6, С2', СЗ' или С4' составляла меньше 60 % эффектив¬
ности тролокса [347]. Ингибиторная активность 39 негликозилированных флавоноидов
разных групп в отношении радикалов ABTS^, выраженная в эквивалентах витамина С,
прямо зависела от числа гидроксилов (коэффициент корреляции г = +0,914), при этом
соединения с тремя и более ОН-группами проявляли большую антирадикальную актив¬
ность, нежели аскорбиновая кислота [840]. Флавонолы и флавоны, такие как кемпферол,
лютеолин, кверцетин, мирицетин, содержащие от двух до шести фенольных ОН-групп, в
2-4 раза превосходили тролокс по способности ингибировать перекисные радикалы,
изофлавоны даидзеин (две ОН-группы) и генистеин (три ОН-группы) - соответственно в
1,6 и 2,4 раза. Среди разных по структуре флавонов в системе индуцированного ионами
Fe2+ окисления микросом печени крыс наибольшей антирадикальной активностью обла¬
дали соединения, имеющие ОН-группы в СЗ'-, С4'- и С5'-положениях [207, 425]. Нали¬
чие гидроксила в положении СЗ было важным для угнетения индуцированного окисле¬
ния липосом [207]. ОН-радикалы, возникающие при разложении Н202 в присутствии
ионов меди, флавоноиды перехватывали менее эффективно, чем тролокс; для антиради¬
кальной активности существенным было присутствие ОН-групп рядом с гидроксилом в
положении С4', при этом наличие или отсутствие двойной связи С2-СЗ не было значи¬
мым [1677].
Многочисленные экспериментальные исследования в водных системах позволили
выявить следующие наиболее важные для антирадикальной активности структурные
элементы молекул флавоноидов: 1) две ОН-группы в положениях СЗ' и С4', 2) двойная
связь между 2 и 3 атомами углерода, желательно совместно с карбонильной группой в
положении С4 и 3) ОН-группы в положениях СЗ и С5 совместно с карбонильной груп¬
пой [296] (рис. 89).
Рис. 89. Структурные элементы флавоноидов, наиболее важные для антирадикальной активности
В молекулах флавоноидов ОН-группа в положении С4' представляет собой наиболее
предпочтительную мишень для радикальной атаки, при этом наличие ОН-групп у сосед¬
него атома углерода СЗ' (катехоловая структура) или СЗ' и С5' (галловая структура) об¬
легчает отрыв атома водорода. Между соседними гидроксилами кольца В образуются
водородные связи, поэтому соединения, имеющие такие структуры, характеризуются
ОН
325
низким окислительным потенциалом и относительно легко образуют радикалы [425,
1553]. Кроме того, присутствие ор/яо-дигидроксильной структуры приводит к большей
делокализации неспаренного электрона и повышает стабильность феноксильного ради¬
кала [296]. Синтезированные на структурной основе флавона соединения, не содержа¬
щие ОН-групп в В-кольце, не проявляли существенной антиоксидантной активности в
отношении окисления липидных липосом при индукции ионами Fe2+, Fe3+ и 2,2'-
азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом [207]. Катехоловые структуры также эффек¬
тивно связывают ионы металлов переменной валентности, препятствуя тем самым их
вовлечению в реакции разложения гидроперекисей. Прежде всего это касается катехоло-
вых структур В-кольца, однако при Fe +- и Ре3+-индуцированном окислении, так же, как
в отношении ОН-радикалов в реакции Фентона и пероксинитрита, выраженный ингиби¬
рующий эффект дают соединения, содержащие ОН-группы в положениях С7 и С8 или
С5 и С6 [207, 387, 788]. Замена ОН-групп в положениях С5, С7 или СЗ на O-D-глюкозу
приводила к снижению способности флавоноидов ингибировать перекисные и ОН-
радикалы, а также ONOO [788].
Важность двойной связи С2-СЗ для антиоксидантного действия флавоноидов, по-
видимому, определяется образованием диеновой структуры между атомом кислорода в
положении С4 и электронной структурой В-кольца, что приводит к делокализации элек¬
тронной плотности по всей молекуле при образовании радикала. Действительно, экспе¬
риментальное исследование показало несколько большее смещение в область С-кольца
спиновой плотности неспаренного электрона в радикале кверцетина, имеющем ненасы¬
щенную связь С2-СЗ, по сравнению с аналогичным по структуре радикалом таксифоли-
на, у которого эта связь одинарна (рис. 90). Кроме того, наличие двойной С2-СЗ-связи
ограничивает подвижность В-кольца и способствует формированию планарной структу¬
ры молекулы, что важно для ингибирования ферментативной продукции АКМ, в частно¬
сти, в ксантин-ксантиноксидазной реакции [271].
НО
0,70
ОН
О 84,00
4,49
Д61
,09 ОН
ОН О
ОН О
Кверцетин Таксифолин
Рис. 90. Распределение спиновой плотности неспаренного электрона по структурам радикалов
кверцетина и таксифолина [1553]
Соединения, имеющие карбонильную группу в положении С4 и ОН-группы в поло¬
жениях СЗ и С5 (рутин, кверцетин), эффективно связывают ионы железа и ингибируют
образование радикалов в реакциях разложения гидроперекисей [171]. Наличие гидро¬
ксильной группы в СЗ-положении также оказывает стабилизирующее действие на
структуру молекулы флавоноида. Так, в молекулах флавонолов, имеющих ОН-группу в
положении СЗ, плоскость В-кольца комплементарна плоскости хроманового ядра, что
326
способствует делокализации неспаренного электрона в радикале на атом кислорода С-
кольца и является оптимальным в энергетическом плане; в молекулах флавонов и фла-
ванонов, не имеющих СЗ-гидроксила, плоскость кольца В повернута на некоторый угол
(15-43 °) относительно плоскости колец А и С, что препятствует такому смещению спи¬
новой плотности [1553]. "1
Молекулы флавонолов имеют все три важные для антиоксидантного действия струк/
турные группировки, поэтому мирицетин. ^верцетин, кверцетаген, как правило, проявА
ляют наиболее высокую антиокислительную активность в исследованиях in vitro [969] [
Вместе с тем в разных экспериментальных системах отдельные структурные элементы
молекул флавоноидов проявляются по-разному. Так, анализ действия флавоноидов на
хемилюминесценцию гранулоцитов человека, стимулированных хемотаксическим пеп¬
тидом fMLP, форболмиристатацетатом или опсонизированным зимозаном, выявил важ¬
ность для ингибирования дыхательного "взрыва” наличия гидроксильных групп в поло¬
жениях С5, С7, СЗ' и С4', а также в СЗ-положении; при этом наличие метоксигруппы в
В-кольце усиливает, а насыщение связи С2-СЗ снижает супрессирующий эффект [925].
Исследование ингибирования индуцированного аскорбатом окисления микросом из пе¬
чени крыс при действии 35 флавоноидов разных классов показало, что для эффективно¬
го ингибирования окисления важно наличие двойной связи С2-СЗ и карбонильной
группы в положении С4; однако в данной экспериментальной системе наибольшую ак¬
тивность проявляли соединения, не имеющие гидроксилов в положениях 3', 4' В-кольца
или СЗ [420]. В отличие от перекисных и ОН-радикалов взаимодействие гидратирован¬
ных электронов, возникающих под действием радиации или ультрафиолетового излуче¬
ния, с флавоноидами и фенольными кислотами определялось преимущественно наличи¬
ем кетогруппы в положении С4; при этом присутствие ОН-групп, наличие двойной С2-
СЗ-связи или гликозилирование молекул не оказывало существенного влияния на ско¬
рость реакции (табл. 52).
Таблица 52
Константы скорости реакции сольватированного электрона с некоторыми флавоноидами
и фенольными кислотами [341]
Флавоноид
(ч-)Катехин
4-Гидроксихроман
Генистеин
Генистин
Рутин
Кофейная кислота
транс-Коричная кислота
яя/?я-Кумаровая кислота
Константа скорости
Флавоноид
Константа скорости
(1,2 + 0,1)х 108
2,4,6-Тригидроксибен
(1,1 ±0,1) х 10ю
(4,4 ± 0,4) х 108
зойная кислота
(6,2 ± 0,4) х 109
Байкалеин
(1,1 +0,5) х Ю10
(8+ 1)х 109
Байкалин
(1,3 ±0,1) х 10ю
(7,6 +0,4) х 109
Нарингенин
(1,2 ± 0,1) х 10ю
(8,3 ± 0,5) х 109
Нарингин
(1,0 ± 0,1) х Ю10
(1,1 ±0,1)х Ю10
Кверцетин
(1,3 ±0,5) X Ю10
(1,1+0,1)х Ю10 1
Госсипин
(1,2 ± 0,1) х 10ю
Анализ взаимодействия флавоноидов различной структуры с синглетным кислоро¬
дом показал, что для физического тушения ]02 важно наличие катехоловой структуры в
В-кольце; в то время как химическое связывание !02 происходит преимущественно по
положению СЗ, и на его эффективность существенно влияет наличие в этом положении
327
гидроксильного заместителя [1516]. Напомним, что физическое тушение синглетного
кислорода происходит благодаря передаче энергии его триплетного состояния на моле¬
кулу тушителя, в данном случае флавоноида (Фл):
102 + Фл > 02 + 3Фл.
Такой перенос энергии возможен на расстояния до 100 А, поэтому эффективность
тушения !02 во многих случаях, и в том числе флавоноидов, значительно выше эффек¬
тивности его дезактивации посредством химического связывания. Из триплетного со¬
стояния (3Фл) в результате температурной дезактивации молекулы флавоноидов перехо¬
дят в основное состояние, в результате чего одна молекула может инактивировать не¬
сколько десятков молекул *02.
Противовоспалительное действие многих флавоноидов может быть связано с их спо¬
собностью снижать продукцию NO-радикалов индуцибельной NO-синтазой фагоцити¬
рующих клеток [1120, 1554]. Для ингибирования клеточного образования NO* важным
было наличие в молекулах флавоноидов двойной связи С2-СЗ [1084]. При этом флаво¬
ноиды не только действуют как ингибиторы радикалов, но и могут влиять на индуциро¬
ванный синтез фермента в клетках. Так, было показано, что апигенин, кемпферол, квер¬
цетин, силимарин снижают экспрессию мРНК индуцибельной NO-синтазы в стимулиро¬
ванных липополисахаридом макрофагах посредством инактивации клеточного фактора
транскрипции NF-kB [810, 921]. Сравнение действия мономерных и полимерных форм
флавоноидов на продукцию NO-радикалов, синтез фактора некроза опухолей и экспрес¬
сию NF-kB показало, что в то время как мономеры и димеры ингибируют данные про¬
цессы, тримеры их стимулируют [1191]. Многие флавоноиды перехватывают высоко¬
токсичный пероксинитрит, образующийся при взаимодействии NO* с 0 ~2. Для эффек¬
тивной инактивации пероксинитрита важно наличие катехоловой структуры в В-кольце
и ОН-группы в положении СЗ совместно с гидроксилами в положениях С5 или С7 [682].
Флавоноиды (кверцетин, рутин) не только подавляют продукцию реактивных форм ки¬
слорода стимулированными гранулоцитами и макрофагами, но и защищают сами клетки
от их токсического действия, что улучшает санацию в очаге воспаления [875, 925].
Многие флавоноиды, такие как кверцетин, мирицетин, лютеолин, рамнетин, силиби-
нин, не только обладают антиоксидантной активностью, но и способны ингибировать
циклооксигеназы 1 и 2 типа, липоксигеназы и тем самым снижать продукцию провоспа-
лительных медиаторов: лейкотриенов, простагландинов и активных форм кислорода
[1081, 1283, 1285]. Супрессивная эффективность флавоноидов в отношении 5-
липоксигеназы и циклооксигеназы перитонеальных лейкоцитов крыс коррелировала с
их способностью связывать и восстанавливать ионы железа [900]. В отношении 12-
липоксигеназы ингибирующая активность физетина (1С50 = 0,25 мкМ) и кверцетина
(1С50 = 0,4 мкМ) была значительно выше, чем бутоксианизола (2-трет-Ъут\т-4-
метоксифенола) и ионола (2,6-ди-ш/?е/я-бутил-4-метилфенола), 1С50 которых составляла
5 и 1000 мкМ соответственно [725]. Апигенин, генистеин и кемпферол в концентрации
15 мкМ подавляли синтез простагландина Е2 в липополисахарид-индуцированных мак¬
рофагах мышей более чем на 50% [921]. Производные катехина снижали продукцию
провоспалительного интерлейкина-1(3 и усиливали наработку интерлейкина-10 в культу¬
ре человеческих лейкоцитов, но не влияли на синтез интерлейкина-6 и фактора некроза
опухолей-а [434], в то время как З'-гидроксифаррерол в концентрации 10'5 М значитель¬
но снижал выход из моноцитов фактора некроза опухолей-а и интерлейкина-8 [1010].
Халконы принципиально отличаются от других флавоноидов незамкнутостью
С-кольца. Бутеин, один из самых распространённых в растительном мире хал конов, эф¬
328
фективно снижал активность Fe-индуцированного ПОЛ в гомогенатах мозга крыс
(1С50 = 3,3 мкМ), ингибировал радикалы дифенил-2-пикрилгидразила (1С0,2 = 9,2 мкМ),
ксантиноксидазу (1С50 = 5,9 мкМ) и радикалы 2,2'-азобис(2-амидопропан)дигидрохлори-
да в водной фазе, однако его активность была невысокой в отношении радикалов 2,2-
азобис(2,4-диметилвалеронитрила) в гексане [382]. При угнетении Си-индуцированного
окисления липопротеинов низкой плотности человека бутеин выступал в качестве не
только антирадикального ингибитора, но и хелатора ионов меди. Анализ разных по
структуре халконов выявил важность для антиоксидантного действия двойной а-(3 связи
и б'-гидроксильной группы [342]. Данные элементы молекулярной структуры халконов
были также важны для антипролиферативного эффекта и индукции апоптоза в опухоле¬
вых клетках человека (MCF-7) и клетках мышиной меланомы [755]. Кроме того, халко¬
ны обладают некоторой эстрогенной активностью (см. ниже раздел "Фитоэстрогены"), в
результате чего их взаимодействие с клетками может быть в достаточной степени спе¬
цифично, а биологический эффект может не ограничиваться антиоксидантными свойст¬
вами [342].
Многие флавоноиды действуют как хелаторы ионов металлов переменной валентно-
сти и способны, таким образом, ингибировать процессы ПОЛ на стадии разветвления
цепей, когда ионы металлов индуцируют гомолиз органических перекисей. Для связы¬
вания ионов металлов важно наличие в молекулах дигидроксильной структуры в 13-
кольце (предпочтительна катехоловая структура с ОН-группами в СЗ'- и С4'-
положениях), а также кетогруппы в положении С4 совместно с СЗ- или С5-гидроксилом
[315, 381, 1274]. Такие структуры имеют молекулы флавонолов (мирицетин, кверцетин,
рутин и др.), флавонов (гиполактин, лютеолин, ориентин и др.), дигидрофлавонолов
(таксифолин, фустин), поэтому хелатирование ионов металлов переменной валентности
представляет собой важный механизм антиоксидантного действия в биологических сис¬
темах природных флавоноидов, обычно представленных в виде сложной композиции
разных классов молекул. Окисление линоленовой кислоты, индуцированное ионами Fe2+
совместно с Н202, ингибировалось рутином и кверцетином в большей степени за счёт
связывания ионов железа, нежели в результате ингибирования радикалов [485]. Вместе с
тем анализ действия разных по структуре флавоноидов на индуцированное
Ре2+/аскорбатом или азобисамидинопропаном окисление липидов микросом не выявил
существенного различия эффекта тестируемых соединений в этих двух эксперименталь¬
ных системах, что позволило исследователям сделать вывод о незначительной роли хе-
латорных свойств молекул флавоноидов относительно ионов железа в их антиоксидант-
ном действии [1555]. Рутин и кверцетин, имеющие гидроксильные группы в СЗ-, СЗ'- и
С4'-положениях, более эффективно по сравнению с лютеолином (отсутствует СЗ-
гидроксил) и кемпферолом (одна ОН-группа в С4'-положении) ингибировали Си2+-
индуцированное окисление липопротеинов низкой плотности, однако в отношении ин¬
дуцированного метгемоглобином окисления липопротеинов наибольшую эффектив¬
ность проявлял лютеолин [315].
Флавоноиды (кверцетин, мирицетин, кемпферол, рутин и др.) могут не только связы¬
вать, но и восстанавливать или окислять ионы металлов переменной валентности и та¬
ким образом стимулировать или ингибировать свободнорадикальные процессы. С ис¬
пользованием системы Ре2+/аскорбат показано, что байкалеин, байкалин, кверцетин и
рутин сами по себе не обладают ион-восстанавливающей активностью, но ингибируют
восстановление ионов железа, что хорошо согласовалось с угнетением свободноради¬
кального окисления липидов в микросомах печени крыс в присутствии ионов Fe24
[1678].
329
В сложных системах, таких как индуцированное ионами металлов переменной ва¬
лентности окисление линоленовой кислоты в гепатоцитах [1463], прямой взаимосвязи
антиоксидантного действия флавоноидов с определёнными структурными элементами
их молекул выявить не удаётся, что объясняется исследователями наличием в молекулах
флавоноидов нескольких центров связывания ионов металлов. Исследование на культу¬
рах клеток сетчатки эмбрионов цыплят показало, что в отношении Fe2+-
индуцированного окисления в присутствии аскорбата, восстанавливающего ионы железа
(III), защитная роль флавоноидов (кверцетин, лютеолин, таксифолин, эриодиктиол) не
зависела от наличия двойной связи С2-СЗ (эриодиктиол и таксифолин с насыщенной
связью С2-СЗ были более активны, чем кверцетин и лютеолин), также не выявлялось
зависимости от наличия гидроксильной группы в СЗ-положении; в наибольшей степени
эффективность флавоноидов в данной экспериментальной системе определялась спо¬
собностью молекул проникать в липидный слой мембран и образовывать водородные
связи [200]. Катехин существенно снижал индуцированную гидроперекисью линолевой
кислоты гибель эндотелиальных клеток человека в культуре, в то же время (-) эпикате¬
хин и (-)эпигаллокатехин были малоэффективны [809]. Морин, имеющий ОН-
заместители в положениях С2' и С4', в меньших по сравнению с кверцетином и катехи-
ном концентрациях подавлял некроз эндотелиальных клеток свиньи, возникающий под
действием ксантин-ксантиноксидазной системы, что, по-видимому, связано с ингибиро¬
ванием им ксантиноксидазы [1694]. Байкалеин и байкалин предотвращали гибель клеток
нейробластомы человека и снижали образование малонового диальдегида под действием
Н202; не содержащие Сб-гидроксильной группы флавоны (вогонин и вогонозид) в дан¬
ной системе не проявляли защитного эффекта [612].
В гетерофазных системах, таких как клетки или липопротеины, антиоксидантная эф¬
фективность флавоноидов во многом определяется их липофильностыо и гидрофильно-
стью [200, 380]. В экспериментальной системе окисления рапсового масла при 105 °С
мирицетин проявлял значительно более выраженную ингибирующую активность, чем
кверцетин, однако в другой модельной системе (окисление липидов мембран эритроци¬
тов) эффективнее был кверцетин, что связывается с его большей липофильностью [380].
Анализ действия разных по структуре флавоноидов на индуцированные ионами железа
процессы ПОЛ в выделенных митохондриях также показал, что их активность главным
образом зависит от хелаторных и липофильных свойств молекул, при этом метилирова¬
ние всех ОН-групп в молекуле кверцетина не снижало антиокислительной активности
[1342]. На модели ишемии/реперфузии изолированного сердца крысы катехин, введён¬
ный в перфузат, предотвращал высвобождение ионов железа и снижал повреждение ми¬
тохондрий [1569].
Помимо того, что флавоноиды обладают антирадикалыюй активностью и могут свя¬
зывать ионы металлов переменной валентности, они аналогично а-токоферолу и холе¬
стерину стабилизируют мембраны и выступают в качестве структурных антиоксидантов.
Проникая в гидрофобную область мембран, молекулы флавоноидов значительно сни¬
жают подвижность липидов, что в свою очередь, снижает эффективность взаимодейст¬
вия пероксильных радикалов с новыми липидными молекулами (R02* + RH —» ROOH +
R*); так как в большинстве биологических мембран данная стадия цепных процессов
ПОЛ является лимитирующей, то, соответственно, снижается скорость всего процесса
окисления [206].
Эпикатехин, кверцетин и его моногликозиды, в отличие от флавонов и а-токоферола,
эффективно (1С50 = 0,3-0,5 мкМ для кверцетина, 3-0-Р-глюкопиранозида кверцетина и
7-0-Р-глюкопиранозида кверцетина) ингибировали окисление липопротеинов низкой
330
плотности, катализируемое 15-липоксигеназой [457, 459]. Многие флавоноиды также в
низких концентрациях (IC50 = 1 мкМ для морина и физетина, 1С50 = 2 мкМ для кверцети¬
на и госсипетина) угнетали окислительную модификацию липопротеинов низкой плот¬
ности при их инкубации с макрофагами, ингибирующая активность в данной экспери¬
ментальной системе была связана с защитой от окисления эндогенного а-токоферола
[493]. Интересно отметить, что если в большинстве окислительных систем кверцетин,
мирицетин и морин подавляли окисление липопротеинов, то Си2+-индуцированную
окислительную модификацию липопротеиновых частиц, регистрируемую методом ио¬
нообменной хроматографии, данные флавоноиды усиливали [1082]. г
В организме человека штгиатерогенное действие флавоноидов может быть связано не
только с ингибированием окислительной модификации липопротеинов низкой плотности,
приводящим к снижению их захвата макрофагами и гладкомышечными клетками через
скэвинджер-рецепторы. У людей, потребляющих много соевых продуктов с высоким со¬
держанием флавоноидов, отмечается снижение уровня холестерина в сыворотке крови.
Цитрусовые флавоноиды нарингенин и гесперетин, а также таксифолин подавляли в клет¬
ках печени (HepG2) активность фермента ацил-КоА-холестеринацилтрансферазы, осуще¬
ствляющего этерификацию холестерина [295, 1497]. Силибин и таксифолин снижали в
клетках синтез холестерина посредством ингибирования скорость-лимитирующего фер¬
мента З-гидрокси-З-метилглутарил-КоА-редуктазы [1105, 1497]. Кроме того, некоторые из
флавоноидов снижали синтез и секрецию апо В клетками печени [1616]. ^
Так же, как токоферолы и убихиноны, в биологических системах флавоноиды взаи¬
модействуют с другими антиоксидантами, такими как аскорбиновая кислота, глутатион
или мочевая кислота. Впервые способность флавоноидов (как предполагалось, витамина
Р) взаимодействовать с аскорбатом была показана еще в 1936 году, тогда исследование
экстрактов из красного венгерского перца выявило наличие фактора, способствующего
сохранности аскорбиновой кислоты [1308]. Ввиду низкой липофильности аскорбата его
защитные свойства при окислении в липосомах или клеточных мембранах слабо выра¬
жены, введение флавоноидов (кверцетин, эпикатехин) значительно усиливает антиокси¬
дантное действие, что имеет важное значение для сохранения мембрансвязанных цито-
хромов в присутствии гидроперекисей [236]. Вместе с тем многие флавоноиды, особен¬
но флавонолы и флавоны (кверцетин, рутин, кемпферол, физетин, лютеолин), имеющие
двойную связь С2-СЗ, окисляют аскорбиновую кислоту с образованием радикала аскор¬
бата; в то же время дигидрокверцетин способен восстанавливать радикал аскорбата
[298]. В отношении окисления липопротеинов сыворотки крови флавоноиды (лютеолин,
рутин, катехин, кверцетин, мирицетин, кемпферол, апигенин) действуют синергично с
мочевой кислотой, при этом они могут восстанавливать радикалы мочевой кислоты
[564] и предохранять от окисления а-токоферол [692, 1579]. Рутин синергично с вита¬
минами Е и С не только ингибировал окисление липопротеинов низкой плотности, но и
защищал от их токсического действия эндотелиальные клетки [1109]. Напротив, цито¬
токсичность кверцетина и физетина в отношении клеток карциномы эндотелия человека
(НТВ 43) усиливалось аскорбиновой кислотой [806].
В биологических мембранах флавоноиды действуют аналогично другим липофиль-
ным антиоксидантам и в какой-то степени могут имитировать их действие. Так, защит¬
ный эффект глутатиона в отношении окисления микросомальных мембран реализуется
посредством восстановления липофильного а-токоферола, в отсутствие которого глута¬
тион не влиял на процессы ПОЛ. Если к дефицитным по токоферолу микросомальным
мембранам добавлялись флавоноиды (7-моногидроксиэтилрутозид, физетин или нарин¬
генин), то защитный эффект глутатиона восстанавливался [1552].
331
Взаимодействие флавоноидов с эндогенными антиоксидантами организма не ограни¬
чивается прямым окислением или восстановлением токоферолов, убихинонов, аскорби¬
новой или мочевой кислот. Добавление кверцетина в культуру эпителиальных клеток
кишечника человека (Сасо 2) приводило к снижению внутриклеточного содержания ме-
таллотионеина, изофлавоны (генистеин и биоханин А), напротив, повышали уровень
металлотионеина [885]. В культуре гепатоцитов крыс защитное действие кверцетина и
катехина в отношении Н202-индуцированного поражения сопровождается усилением
активности глутатионпероксидазы; при культивировании клеток в среде, не содержащей
необходимого для синтеза глутатионпероксидазы селена, цитопротекторный эффект
флавоноидов резко снижался или отсутствовал [1086]. Наряду с положительным влия¬
нием на глутатионзависимую антиоксидантную систему многие флавоноиды способны
ингибировать глутатионредуктазу - ключевой фермент восстановления глутатиона.
Сравнительный анализ разных классов флавоноидов по их способности подавлять ак¬
тивность глутатионредуктазы выявил следующую зависимость: антоцианидины > ди-
гидрофлавонолы = хал коны > флавонолы > катехины [530]. Кверцетин, кемпферол и
апигенин увеличивали внутриклеточный уровень глутатиона в культуре COS-1 клеток
посредством повышения активности у-глутамилцистеин синтетазы в результате индук¬
ции антиоксидант-респонсивного элемента, при этом мирицетин и гликозилированные
формы кверцетина были неэффективны [1083].
Цитопротекторный эффект флавоноидов в отношении эндотелиоцитов, подвергну¬
тых действию гидроперекиси линолевой кислоты, существенно зависел от присутствия в
молекулах как двух гидроксильных групп у соседних атомов углерода в В-кольце, так и
СЗ-гидроксила совместно с карбонильной группой в С4-положении [808]. Вместе с тем
защитный эффект в отношении индуцированной О ~~2 гибели клеток ECV 304 человека
преимущественно определялся наличием двойной связи С2-СЗ, в меньшей степени -
наличием ОН-групп в В-кольце, в результате чего не имеющий таких ОН-групп кризин,
был более эффективен, чем нарингин и катехин [271]. Необходимо также отметить, что
цитопротекторное действие флавоноидов на клеточных культурах слабо коррелирует с
их антиоксидантной активностью.
Спектр биологических эффектов флавоноидов достаточно широк и не ограничивает¬
ся антиоксидантным действием. В исследованиях in vivo и ex vivo они обладали проти¬
воопухолевой, антиишемической, антиаллергической, противовоспалительной активно¬
стью, выступали в качестве радиопротекторов [1390, 1391], ингибировали агрегацию
тромбоцитов. Показано ингибирование флавоноидами активности самых разных фер¬
ментов, таких как липоксигеназа, циклооксигеназа, монооксигеназы, ксантиноксидаза,
митохондриальные сукцинатдегидрогеназа и НАДН-оксидаза, фосфолипаза А2 [347,
672], топоизомеразы [411] и всевозможные протеинкиназы: протеинкиназа С, протеин-
киназа В (Akt), мембранная и цитозольная тирозинкиназы, фосфатидилинозитол-3-
киназа (PI3K), внеклеточнорегулируемая киназа (ERK), казеинкиназа 2 (СК2), АМФ-
активируемая протеинкиназа (АМРК), и многие другие [465, 1054, 1120], при этом по¬
давление активности киназ осуществляется преимущественно по одному общему меха¬
низму, путём конкуренции с АТФ за соответствующий участок связывания на ферменте
[1054]. Будучи по структуре схожими с полиароматическими углеводородами, флаво¬
ноиды способны связываться с AhR (рецепторами к арил-углеводородам), которые, в
свою очередь, активируют содержащиеся в промоторах генов семейства цитохром-Р450-
зависимых ферментов ксенобиотик-респонсивные элементы (xenobiotics-responsive ele¬
ment, XRE), в результате чего повышается экспрессия ферментов I фазы детоксикации
[1256]. Показано участие флавоноидов и в активации антиоксидант-респонсивного эле¬
332
мента (antioxidant-responsive element, ARE), содержащегося в промоторах генов фермен¬
тов II фазы детоксикации (НАД(Ф)Н-хиноноксидоредуктаза, глутатион-Б-трансфераза,
ферритин, гемоксигеназа-1, у-глутамилцистеинсинтетаза и др.) [1054]. Полученные в
некоторых исследованиях данные об ингибировании флавоноидами в модельных систе¬
мах in vitro НАД(Ф)Н-хиноноксидоредуктазы, противоречащие многочисленным свиде¬
тельствам их детоксицирующих эффектов, опровергают авторы работы [908], в которой
показано, что в живых клетках из 5 флавоноидов разных классов лишь 7,8-
дигидроксифлавон подавлял активность фермента, при этом лишь в высоких, практиче¬
ски недостижимых in vivo концентрациях (1С50 = 133 мкМ).
В микромолярных концентрациях кверцетин подавлял индуцированное перекисью
водорода развитие катаракты в хрусталиках крыс [1337]. Гепатопротекторный эффект
силимарина и его главного изомера силибинина обусловлен не только антиоксидантной
активностью данных флавоноидов, но и их мембраностабилизирующим и метаболиче¬
ским (стимуляция биосинтеза белка, ускорение регенерации повреждённых гепатоцитов)
действием [15].
Во многих исследованиях in vitro у флавоноидов выявляется как антиоксидантный,
так и прооксидантный эффект, особенно в присутствии ионов металлов переменной ва-
лентности. Так, морин и нарингенин индуцировали окисление липидов в изолированных
ядрах из печени крыс, а также вызывали образование сшивок в ДНК [1314]. Присутствие
ионов железа и меди усугубляло прооксидантные свойства флавоноидов; каталаза, СОД
и маннитол не влияли на повреждение ДНК. Усиление флавоноидами (кверцетин, мири¬
цетин, кемпферол) окислительного повреждения ДНК в изолированных ядрах печени
крыс может быть связано со снижением содержания в ядрах глутатиона и глутатин-S-
трансферазы [1315]. Несмотря на высокую антиоксидантную активность, кверцетин ин¬
дуцирует повреждение ДНК и обладает мутагенной активностью [962]; в концентрациях
выше 100 мкМ он оказывал токсический эффект на клетки СНО, который зависел от DT-
диафоразной активности в клетках [1017]. Имеющие галловую структуру флавонолы
(мирицетин и кверцетагетин) могут аутоокисляться в митохондриях с образованием О 2
и Н202 [707]. Прооксидантный и мутагенный эффекты кверцетина могут быть связаны с
продукцией других радикалов, образующихся при его окислительно-восстановительных
преобразованиях (рис. 91).
Во многих экспериментальных исследованиях на культурах клеток продемонстриро¬
вано противолучевое и противоопухолевое действие флавоноидов. Токсичность в отно¬
шении клеток асцитной опухоли крыс, карциномы Эрлиха, лимфосаркомы Плисса, кар¬
циномы Уокера и Горена, саркомы-45 показана для морина, (+)катехина, апиина, скопа-
рина, мирицетина, рутина, кверцетина, кемпферола [8]. При этом отмечается, что цито¬
токсичность в отношении опухолевых клеток возрастает с увеличением молекулярного
веса флавоноидных соединений и количества фенольных ОН-групп. У некоторых фла¬
воноидов выявлена способность ингибировать пролиферацию и индуцировать апоптоз
опухолевых клеток разных линийГШироко представленный в овощах кверцетин ини¬
циировал апоптоз в лейкемических клетках человека (HL-60, К562), клетках аденокар¬
циномы толстого кишечника (НТ29, LS-180) и рака простаты (PC-3 DU-155) [213, 1199].
В культуре клеток меланомы мышей (В 16) кверцетин угнетал пролиферацию, однако не
оказывал цитотоксического действия [755]. Генистеин подавлял пролиферацию опухо¬
левых клеток человека MCF-7 и индуцировал апоптоз лейкемических клеток HL-60.
Халконы флоретин [861] и бутеин [755, 845] инициировали апоптоз клеток меланомы
мышей (В 16) и лейкемии человека (HL-60), при этом бутеин ингибировал пролифера¬
цию клеток аденокарценомы человека и HeLa. Из 21 исследованного флавоноида фла-
333
вон, 6-гидроксифлавон и апигенин наиболее эффективно угнетали рост клеток человече-
1 ской карциномы (ZR-75-1) [693]. Цитотоксичность многих флавоноидов была выше в
отношении опухолевых клетокг чем клеток, полученных из нормальных тканей [597,
1387]. Силимарин и силибинин подавляли рост и синтез ДНК в разных клеточных лини-
\ ях опухолей человека [277].
Прооксидантное действие
повреждение клеток
цитотоксичность
Рис. 91. Окислительно-восстановительные превращения кверцетина [1017]
Механизмы антипролиферативного и цитотоксического действия флавоноидов во
многом не ясны. Так, флоретин индуцировал апоптоз клеток меланомы мыши (В 16) по¬
средством ингибирования трансмембранного переноса глюкозы [861]. Под действием
байкалина в клетках Jurkat уменьшался трансмембранный потенциал митохондрий и
активировалась каспаза-3 [1538]. Бутеин снижал синтез антиапоптогенных белков Вс1-2
и Вс1-Х [755], но повышал экспрессию белка Вах и усиливал активность каспазы-3 [845],
а также подавлял тирозинкиназу [1657]. Кверцетин угнетал экспрессию белков теплово¬
го шока в клетках аденокарциномы толстого кишечника человека и рака простаты [213,
1199] и ингибировал (1С50 = 10,5 мкМ) транскрипционную активность гена циклоокси¬
геназы 2 в опухолевых клетках (DLD-1) толстой кишки человека [1081]. Антипролифе-
ративное действие кверцетина может быть опосредовано его способностью связываться
334
с молекулами тубулина, в результате чего изменяются его конформационные свойства и
нарушается митотическое деление клеток [653]. Силимарин ингибировал в эпителиоци-
тах фактор некроза опухолей-а, центральный медиатор промоции опухолей кожи [1412].
Для подавления роста опухолевых клеток человека важным было наличие максимально¬
го числа ОН-групп в структуре В-кольца флавоноидов, а также ненасыщенной связи С2-
СЗ, гликозилирование кольца А усиливало эффект [803, 1293]. Однако наличие ОН-
групп не является необходимым условием, так как высокую антипролиферативную ак¬
тивность в отношении клеток меланомы проявлял тангеретин, не имеющий в своей
структуре свободных ОН-групп, а только метилированные [1293]. Агликоновые флаво¬
ноиды более эффективно угнетали пролиферацию, чем гликозилированные формы
[1251]. Исследование цитотоксического действия 150 разных флавоноидов и их произ¬
водных в отношении опухолевых клеток слюнной железы (HSG) и чешуйчатоклеточной
карциномы ротовой полости человека (HSC-2) показало, что соединения, содержащие в
своей структуре гидрофобные пренильные или геранильные группы, проявляли наи¬
большую активность [597]. Вместе с тем показано, что токсичность фенолов в отноше¬
нии клеток лейкемии мыши определяется двумя параметрами: способностью образовы¬
вать радикалы и гидрофильностью [1365].
Антиканцерогенное действие флавоноидов на животных и человека показано во мно¬
гих экспериментальных и эпидемиологических исследованиях. В экспериментах на жи¬
вотных (мыши) было обнаружено, что протяжённое во времени (больше года) скармли¬
вание больших доз кверцетина индуцирует образование опухолей [517], что, однако, не
подтвердилось в другом долгосрочном исследовании [1708]. На модели канцероген-
индуцированной опухоли молочной железы у мышей 5,7,3',4'-тетрагидрокси-3-
метоксифлавон и кверцетин проявляли высокую противоопухолевую активность [395].
Изучение антиканцерогенного действия флавоноидов на модели индуцированного афла-
токсином В1 гепатоканцерогенеза у крыс показало, что защитным эффектом как на ста¬
дии инициации, так и на стадии пролонгации обладали соединения, не имеющие ОН-
групп (флавон, флаванон, тангеретин), кверцетин в данной модели не проявлял противо¬
опухолевых свойств [1404]. Рутин и кверцетин увеличивали время жизни мышей после
прививки NK/Ly клеток асцитной опухоли [1044]. Силимарин обладал высокой анти¬
канцерогенной активностью в отношении индуцированного фотоканцерогенеза кожи_
мышей [1412].
Длительное клиническое исследование, в ходе которого в течение 24 лет наблюда¬
лось 9959 мужчин и женщин, выявило обратную корреляцию между потреблением фла
воноидов и развитием рака лёгких [859], такая же взаимосвязь прослеживалась в другом
исследовании, проведённом у жителей Уругвая [1445]. При обследовании 27 110 куря¬
щих мужчин-финнов на протяжении более чем 6 лет обнаружена обратная корреляция
между развитием рака лёгких (но не рака простаты, желудка, толстой и прямой кишки,
злокачественных новообразований мочевых путей) и потреблением флавонолов и фла-
вонов [701], в то время как у испанок взаимосвязь между развитием рака лёгких и по¬
ступлением кверцетина, силибинина или вообще флавоноидов не наблюдалась [613]./
При сравнении 354 больных с выявленными злокачественными новообразованиями ор¬
ганов желудочно-кишечного тракта и пациентов без данной патологии обнаружена об¬
ратная взаимосвязь между общим потреблением флавоноидов, а также отдельно кемп-
ферола, и риском развития этой формы рака [614]. Противоопухолевый эффект флаво¬
ноидов может быть связан с их антипролиферативным действием: так, некоторые фла¬
воноиды (физетин, апигенин, лютеолин) существенно ингибируют клеточную пролифе¬
рацию [576]: кверцетин и апигенин подавляют рост меланомы у мышей [344]. J
335
Прооксидантные и антиоксидантные свойства флавоноидов во многом зависят от их
растворимости, соотношения окислителей и восстановителей в среде, наличия металлов
переменной валентности, pH среды и многих других факторов [473]. Если в присутствии
органических перекисей флавоноиды подавляют индуцированное Си2+ окисление липо¬
протеинов, то в отсутствие перекиси водорода они проявляют себя преимущественно
как прооксиданты и усиливают окисление; при этом прооксидантная активность флаво¬
ноидов так же, как в случае ингибирования ОН-радикалов и перекисных радикалов,
прямо зависит от наличия ОН-заместителей и двойной связи С2-СЗ между кольцами А и
В [347]. В живых организмах проблема осложняется тем, что, несмотря на несомненный
факт наличия флавоноидов в рационе питания человека (в странах Европы среднее по¬
ступление составляет около 23 мг в день), убедительных доказательств доминирующего
антиоксидантного действия данных соединений в каких-либо процессах в организме in
vivo нет.
Препараты растительного происхождения, содержащие флавоноиды, нашли широкое
клиническое применение при лечении заболеваний печени. Это могут быть и простые на¬
стои лекарственных растений, таких как цветки бессмертника песчаного (содержание фла¬
воноидов не менее 6 %) или концентрированные экстракты: фламин (сухой концентрат
бессмертника песчаного); конвифлавин (суммарный флавоноидный препарат из травы
ландыша дальневосточного, содержащий не менее 17 % флавоноидов); флакумин (флаво-
ноловые агликоны из листьев скумпии). Комплексный препарат силимарин содержит
смесь алкалоидов расторопши пятнистой, основным действующим компонентом которой
является силибинин. Силимарин обладает гепатопротекторным и антитоксическим эффек¬
том, применяется преимущественно при токсических поражениях печени. Механизм его
действия связан с подавлением ПОЛ, вследствие чего предотвращается повреждение кле¬
точных мембран. В последние годы интерес к силимарину возрос в связи с обнаружением
у него антифибротических свойств. На экспериментальных моделях продемонстрировано
замедление под влиянием силимарина скорости фиброзной трансформации ткани печени,
что связывается как с повышением клиренса свободных радикалов, так и с непосредствен¬
ным подавлением синтеза коллагена. Силибинин (легалон) представляет собой полусинте-
тическое производное флавоноидов растительного происхождения, применяется при ост¬
рых гепатитах, токсических и метаболических поражениях печени. Силибинин индуциру¬
ет многие обменные восстановительные процессы в клетках; будучи сильным антиокси¬
дантом, увеличивает митотическую активность в печёночных клетках после резекции пе¬
чени. Альтан, созданный на основе эллаготаннинов из шишек ольхи клейкой, представляет
собой стандартизованный пол и фенольный комплекс, содержащий 63 % дубильных ве¬
ществ. При индуцированном тетрахлорметаном экспериментальном гепатите у крыс аль¬
тан показал высокие гепатопротекторные свойства [16].
Из измельчённой древесины даурской (Larix dahurica Т.) или сибирской (Lari;с
cibirica L.) лиственницы получают препарат Диквертин, представляющий собой
3,3',4,5,7-пентагидроксифлавон. У больных сахарным диабетом 2 типа Диквертин (120
мг/сутки в течение 12 недель) оказывал гиполипидемическое действие, снижая содержа¬
ние сывороточных-холестерина, триглицеридов и липопротеинов низкой плотности, в
тромбоцитах падало спонтанное и индуцированное тромбином образование малонового
диальдегида, кроме того, у больных повышалась острота зрения [113]. Следует также
отметить, что даже диета с высоким содержанием лука (400 г в день) и томатного соуса,
дополненная 6 чашками чая, приводила к повышению содержания флавоноидов в крови
у больных диабетом 2 типа, при этом наблюдалось снижение повреждающего действия
Н202 на ДНК в лимфоцитах [903].
336
Чай, вино и "французский парадокс"
Полифенолы - важная составная часть популярного напитка - чая. В неферментиро-
ванном зелёном чае около 40 % сухого веса приходится на фенольные соединения, глав¬
ными из которых являются производные катехина: катехин, эпикатехин. эпигаллокате-
хин, эпикатехин-3-галлат, эпигаллокатехин-3-галлат (рис. 92). Больше всего катехинов
содержится в зелёном чае, который популярен в Китае и Японии, меньше выявляется в
красном (разновидность "оолонг") и жёлтом чае и ещё меньше - в чёрном_чае. популяр¬
ном у американцев и европейцев (табл. 53). В зелёном чае катехины содержатся пре¬
имущественно в мономерных формах, что связано с отсутствием процесса ферментации
при его производстве. Напротив, в чёрном чае превалируют таннины - олигомеры с мо¬
лекулярной массой от 0,5 до 5 кДа, содержащие большое число ОН-фупп. Гидролизуе¬
мые таннины представлены преимущественно сложными эфирами галловой кислоты,
например пентаметадигаллоилглюкоза (китайский таннин), или эллаговой кислоты
(4,4',5,5',6,6'-гексаоксидифеновой кислоты дилактон); большинство негидролизуемых
таннинов являются полимерами флавоноидов. Характерные теафлавины и эфиры галло-
вой кислоты, образующиеся в процессе ферментации и присутствующие в чёрном чае, |
представлены на рис. 93. -J
Таблица 53
Содержание главных полифенолов (мг/г) в экстрактах зелёного и чёрного чая [1239]
Зелёный
чай
Чёрный
чай
Зелёный
чай
Чёрный I
чай |
I Суммарные катехины
283,9
80,0
Эпикатехина галлат
24,4
20,8
I Катехин
3,6
2,6
Эпигаллокатехин
79,0
8,3 I
| Галлокатехин
19,5
2,4
Эпигаллокатехина галлат
103,0
24,7 I
Галлокатехина галлат
26,0
0,0
Другие флавоноиды
20,8
17,4
Эпикатехин
28,4
21,2
Теафлавины
0,0
1! ,4 I
Пигментные вещества, содержащиеся в чае, определяют его цветовую гамму: от
светло-зелёного до оливкового, от желтоватого до красно-коричневого. Такая цветовая
палитра определяется присутствием хлорофилла, ксантофилла, каротина, а также двух
групп красящих веществ - теафлавинов (придают чаю золотисто-жёлтую окраску) и теа¬
рубигинов (обусловливают красно-коричневый оттенок). В процессе переработки чай¬
ных листьев Camellia sinensis бесцветные катехины, составляющие < 35 % их сухого
веса [466], химически и ферментативно окисляются с образованием теафлавинов и теа-
рубигинов; в результате конденсации двух- и трёхгидроксизамещённых ароматических
ядер соответствующих катехинов образуется бензотрополоновое кольцо теафлавинов,
придающее чаю жёлтую окраску. Теарубигины представляют собой чрезвычайно слож¬
ную, гетерогенную смесь пигментов, их структура мало изучена. Теарубигины состав¬
ляют 15-20% сухого веса чая; на теафлавины, дающие не только и не столько цвет,
сколько тон и яркость чайного настоя, приходится 2 % веса. Теафлавины - весьма не¬
стойкие вещества, они легко окисляются до теарубигинов. Отсутствие или присутствие
теафлавинов в чае служит довольно точным и наглядным показателем его качества. Так,
постоянное соотношение теафлавинов и теарубигинов в хорошем чае составляет 1:10, в
плохом - 1:20. Согласно международным правилам, любой купаж чая должен иметь со¬
отношение теафлавинов и теарубигинов не менее 1:16, то есть быть по крайней мере
337
средним чаем по качеству, а при соотношении выше 1:25 чай должен быть объявлен не¬
пригодным к употреблению и снят с продажи.
ОН
ОН
ОН
(+)Катехин
ОН
ОН
(-)Эпикатехин
ОН
(-)Эпикатехин-З-галлат
ОН
ОН
(+)Галлокатехин
ОН
он
(-)Эпигаллокатехин
ОН
(-)Эгш I ал локатехин-3-галлат
ОН
(+)Кагехин-3-галлат (+)Галлокатехин-3-галлат
Рис. 92. Низкомолекулярные полифенолы зелёного чая
338
Теафлавин
ОН
Т еафлавин-3-моногаллат
ОН
НО
Т еафлавин-З'-моногаллат
ОН
Т еафл авиндигалл ат
Рис. 93. Характерные теафлавины и эфиры галловой кислоты чёрного чая, образующиеся
в процессе ферментации
339
I Анализ ингибирования радикалов 1,1 -дифенил-2-пикрилгидразила и супероксидного
анион-радикала полифенольными соединениями чая выявил прямую зависимость между
количеством ОН-групп и антирадикальной активностью: эпигаллокатехин-3-галлат >
эпикатехин-3-галлат > эпигаллокатехин > эпикатехин > катехин [927]. Сравнение анти¬
радикальной активности большой группы разных по строеникГганнинов (51 соединение)
и 41 флавоноида показало, что многие таннины в низких концентрациях ингибируют
радикалы 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила эффективнее, чем флавоноиды, активность
которых в значительной степени варьирует и определяется количеством и положением
' ОН-групп [1672]. Определённые методом импульсного радиолиза константы скорости
реакций основных катехинов и эфиров галловой кислоты с радикалами *ОН, *N3 и *0^
, представлены в табл. 54. Таннины эффективно подавляли (IC50 < 1 мкг/мл) продукцию
О 2 зимозан-стимулированными гранулоцитами человека, в ксантин-ксантиноксидазной
реакции их антирадикальная активность была несколько ниже (1С50~ 10 мкг/мл) [1320].
Анализ угнетения основными чайными катехинами и флавоноидами продукции 02‘ в
ксантин-ксантиноксидазной реакции показал (табл. 55), что активность галлатов эпика¬
техина и эпигаллокатехина вполне сравнима с активностью "классического" ингибитора
ксантиноксидазы - аллопуринола (1С50 = 0,30 мкМ). Присутствующие в чёрном и крас¬
ном чае теафлавингаллаты существенно ингибировали радикалы 2,2'-азинобис(3-
этилбензотиазолин 6-сульфоната), эффект возрастал с увеличением количества ОН-
групп: теафлавина дигаллат > З'-моногаллат « 3-моногаллат > теафлавин [1025]. Выра¬
женная в единицах активности тролокса антирадикальная активность теафлавинов нахо-
' дилась в пределах от 2,94 (теафлавин) до 6,18 (теафлавин-3,3'-дигаллат).
Таблица 54
Константы ингибирования радикалов флавоноидами и эфирами галловой кислоты [297]
1 Соединение
Число реак¬
ционно-
Константы скорости ингибирования
способных
ОН-групп
‘ОН (х 109 M'V1)
*N3 (х 109 M'V1)
*0 2 (X 104M"1c1)
(-)Эгшкатсхин
2
1,0
4,0
6,8
(+)Катехин
2
2,2
5,0
6,4
I Пикногенол
2
1,8
1,75
43
I (-)Эпигаллокатехин
3
4,7
4,7
41
(-)Эпикатехина г аллат
5
5,8
4,7
43
(-)Эгшгаллокатехина
галлат
6
7,1
4,8
65
Пропил галлат
3
3,1
4,2
26
(3-Г люкогаллин
3
4,4
6,3
65
Пентагаллоил-глюкоза
15
71
20
103
Галлодубильная кислота
(танин)
25
31
22
340
Таблица 55
Ингибирование основными флавонами и кагехинами чая продукции О \ ксантииоксидазой [221]
Катехин, флавон
Тип ингибирования
1С50 (мкМ) J
Катехин
неконкурентное
\
Эпикатехин
смешанное
20,48
Эпигаллокатехин
смешанное
10,66
Эпикатехина галлат
смешанное
2,86
Эпигаллокатехина галлат
конкурентное
0,76
В различных исследованиях было показано защитное действие экстрактов чёрного и
зелёного чая в отношении окислительного повреждения эритроцитов, вызванного Н202,
2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом, Си2+ совместно с аскорбиновой кисло¬
той или ксантин/ксантиноксидазой [646, 661, 927].
Экстракты зелёного чая эффективно (1С50 достигалась при разведении 1/20000) по¬
давляли хемилюминесценцию в реакции люминола с пероксинитритом, образующимся
при разложении линзидомина [1564]. Исследование ингибирования OONCT метаболита¬
ми катехина, входящими в экстракты зелёного чая (рис. 92), показало, что катехин, (-)
эпикатехин и (-)эпикатехина галлат снижают (1С50 ~ 0,5 мкМ) интенсивность хемилю¬
минесценции в реакции пероксинитрита с люминолом, эпигаллокатехин-3-галлат в низ¬
ких концентрациях (4,5; 0,45 и 0,045 мкМ) усиливал свечение в системе "люминол -
линзидомин" [1564]. In vitro катехиновые полифенолы угнетали нитрование тирозина
(аминокислота, определяющая заряд липопротеиновой частицы) и защищали апопроте-
ин В и липопротеины низкой плотности от окислительной модификации, индуцирован¬
ной пероксинитритом; в концентрации 10 мкМ они снижали образование нитротирозина
на 20-40 %, в то время как тролокс в такой же концентрации - только на 13,6 % [1185].
Эпигаллокатехин-З-галлат (5 и 10 мкМ) ингибировал транскрипцию мРНК индуцибель¬
ной NO-синтазы и подавлял продукцию NO-радикалов в перитонеальных макрофагах,
стимулированных липополисахаридом [930]. Помимо угнетения продукции NO* стиму¬
лированными (липополисахарид + у-интерферон) макрофагами, (-)эпигаллокатехин-З-
галлат в концентрациях 1-100 мкМ снижал продукцию О ~2 при стимуляции форболми-
ристатацетатом, однако в бесклеточной среде в низких концентрациях 1-5 мкМ дейст¬
вовал как прооксидант и усиливал восстановление нитросинего тетразолия супероксид-
ным радикалом [185]. NO-ингибирующая активность полифенолов зелёного и чёрного
чая была ниже, чем красного вина, однако в отношении пероксинитрита - сравнимой
[1187]. Эпикатехин, эпикатехин-3-галлат, эпигаллокатехин-3-галлат, содержащиеся в
чае, ингибировали липоксигеназу из соевых бобов, концентрации 50-процентного инги¬
бирования находились в пределах от 10 до 20 мкМ [702]. Это позволяет говорить о мо¬
дулирующем действии катехингаллатов в очаге воспаления.
Окисление липопротеинов низкой плотности, индуцированное ионами Си2+, эффек¬
тивно ингибировалось теафлавинами: 1С50 = 5,5; 2,8; 3,4 и 2,5 мкМ для теафлавина, 3-
моногаллата теафлавина, З'-моногаллата теафлавина и теафлавин-3,3'-дигаллата соответ¬
ственно [1025]. Сравнительное исследование антиокислительных свойств разных по
структуре фенольных антиоксидантов показало, что эпигаллокатехина галлат и теафла-
341
вин увеличивали лаг-фазу Си2+-индуцированного окисления липопротеинов низкой
плотности менее эффективно по сравнению с сезаминолом и кверцетином, но более эф¬
фективно по сравнению с ионолом и а-токоферолом [1035]. При этом эпигаллокатехина
галлат наиболее значимо подавлял деградацию эфиров холестерина в липопротеинах и
предотвращал фрагментацию апопротеина В100. Вместе с тем исследование действия (-)
эпикатехина и (-)эпигаллокатехина, главных фенольных компонентов зелёного чая, на
Си2+-индуцированное окисление липопротеинов низкой плотности показало, что в на¬
чальной фазе перечисленные соединения ингибируют окисление, в то время как добав¬
ление их в среду в концентрации 1,5 мкМ после окончания лаг-фазы усиливало образо¬
вание ТБК-реактивных продуктов и диеновых конъюгатов, а также фрагментацию апо¬
протеина В100 [1654]. Добавленные в плазму крови фенолы чёрного чая, также как и
эпигаллокатехина галлат, угнетали окисление липопротеинов, индуцированное 2,2'-
азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом [383]. Анализ антиоксидантного действия
разных флавоноидов и их эфиров в отношении радикалов 1,1-дифенил-2-
пикрилгидразила в водной среде и индуцированного 2,2'-азобис(4-метокси-2,4-
диметилвалеронитрилом) окисления липопротеинов низкой плотности выявил высокую
эффективность эпикатехина галлата, эпигаллокатехина галлата и эпигаллокатехина
[692]. Главные флавины чая также дозозависимо в широком диапазоне концентраций
(0-^400 мкМ) ингибировали клеточное (перитонеальные макрофаги мыши и эндотелио¬
циты человека) окисление липопротеинов низкой плотности, при этом они снижали
продукцию макрофагами Oj и высвобождение из клеток ионов железа [1673].
Исследование действия одного из главных полифенолов чая - эпигаллокатехин-3-
галлата - в разных экспериментальных системах показало, что он синергично с а-
токоферолом ингибирует радикалы 1,1-дифенил-2-пицилгидразида (1С50 ~ 7 мкМ); пере¬
хватывает ОН-радикалы в реакции Фентона (k7 = 4,22x Ю10 M'V1); в концентрациях
свыше 10 мкг/мл снижает образование инициированных ОН-радикалами разрывов в
ДНК; более эффективно по сравнению с а-токоферолом и тролоксом подавляет окисле¬
ние, индуцированное 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом в липосомах, по¬
лученных из яичного желтка или а-фосфатидилхолина [727, 1485]. Вместе с тем, обла¬
дая высокой гидрофильностыо, эпигаллокатехин-3-галлат слабо ингибировал окисление
липосом, индуцированное 2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрилом), при распаде которо¬
го радикалы возникают в липидной фазе. Введение в молекулы эпигаллокатехин-3-
галлата заместителей CO-NH-Ci8H37 и SC8IIi7 повышает их липофильность; полученные
таким образом соединения проявляли высокую антиоксидантную активность в отноше¬
нии радикалов, локализованных как в воде, так и в липидах [1485]. Эпигаллокатехин-3-
галлат также способен восстанавливать ионы меди, в результате чего в низких концен¬
трациях (0,1 и 1 мкг/мл) он усиливает Си2+-индуцированное окисление липопротеинов
низкой плотности [727].
Исследования in vivo на животных показали, что зелёный чай снижает интенсивность
процессов ПОЛ в почках, в то время как чёрный чай высокоэффективен в защите печени
от окисления [1274]. Добавление в корм животных (крысы) листьев зелёного чая повыша¬
ло активность СОД в плазме и каталазы в клетках печени, одновременно в печени возрас-
^ тало содержание восстановленного глутатиона [929]. На модели атеросклеротического
цоражения сосудов у новозеландских кроликов, вызванного содержанием в течение 21
недели на гиперхолестериновои (0,15 % веса корма) диете, было показано, что если кроли¬
кам вместо воды давать раствор (3 г/л) гранулированного экстракта зелёного^чая ’Tipton",
содержащего 46 % полифенолов, в том числе 28,5 % катехинов, это приводит к снижению
342
образование атеросклеротических бляшек в аортах [1505]. Изучаемые в ходе этого же ис- \
следовании витамин Е (200 мг/кг корма), Р-каротин (20 мг/кг корма) и экстракт чёрного 1
чая (содержание полифенолов 46%, катехинов 6%) не проявили защитного эффекта в \
отношении формирования атеросклеротических бляшек. Проведённый в конце экспери¬
мента анализ устойчивости липопротеинов низкой плотности к Си-индуцированному
окислению показал, что витамин Е увеличивал на 63 %, Р-каротин не изменял, а растворы
чёрного и зелёного чая удлиняли лаг-фазу образования диеновых конъюгатов на 13 и 15 %
соответственно. Внутрибрюшинное введение крысам (-)эпикатехина (10 или 50 мг/200 г
веса) повышало устойчивость плазмы крови к окислению, индуцированному ионами Си2+
или 2,2!-азобис(2-амидинопро-пан)дигидрохлоридом, при этом (-)эпикатехин защищал от
окисления а-токоферол [458].
Положительный эффект катехинов чая при сердечно-сосудистых патологиях может |
реализоваться через изменение агрегационных свойств тромбоцитов. Однако анализ pa- [
зового (450 мл) и многократного (900 мл в день в течение 4 недель) потребления чёрного
чая людьми с ишемической болезнью сердца не выявил е_го влияния на агрегацию тром¬
боцитов ex vivo [514]. В течение 3 часов после однократного приёма добровольцами 600
мл чёрного чая (50,7 ± 5,4 мг флавоноидов) или экстракта полифенолов чёрного чая, эк¬
вивалентного 6 чашкам напитка, не наблюдалось изменений ex vivo окисляемости и ан-
тиоксидантной активности плазмы крови и выделенных липопротеинов низкой плотно¬
сти [383, 1004]. В долгосрочном исследовании у добровольцев, которые пили чай в те¬
чение 4 недель по 1,5 литра в день (эквивалентно поступлению 126 ± 13,5 мг флавонои¬
дов), также не обнаружено значимых колебаний антиоксидантной активности плазмы
крови и окисляемости липопротеинов; кроме того, неизменным оставалось содержание в
плазме общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой и высокой плотности,
триглицеридов [1004]. В другом эксперименте на волонтёрах, которые пили зелёный
чай, чёрный чай, чёрный чай с молоком или воду по одной чашке через каждые 2 часа (8
чашек в день) в течение трёх дней, также было показано, что, несмотря на увеличение
содержания катехинов в сыворотке крови и выделенных липопротеинах, ex vivo устой¬
чивость липопротеинов низкой плотности к Си2+-индуцированному окислению не по¬
вышалась [1568].
В относительно высоких концентрациях эпигаллокатехин, эпикатехина и эпигалло¬
катехина галлаты in vitro в культуре человеческих лейкоцитов снижали продукцию про-
воспалительного интерлейкина-1(3, повышали наработку интерлейкина-10 и не влияли
на синтез интерлейкина-6 и фактора некроза опухолей-а [434].
Чай популярен у народов всех континентов, в настоящее время накоплено множество
фактов о его противоопухолевом, кардиопротекторном, антивирусном и антибактериальном
действии [1525]. Антимутагенные и антиканцерогенные свойства экстрактов различных сор¬
тов чая также связываются с присутствием полифенольных антиоксидантных соединений, и
прежде всего - производных катехина [887, 1065, 1662]. У людей, регулярно пьющих чай,
наблюдается повышение ex vivo антиоксидантной активности плазмы крови и снижение ак¬
тивности процессов ПОЛ [1091, 1371], при этом (+) катехин повышал устойчивость плазмы к
окислению, индуцированному как 2,2’-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом в водной
фазе, так и 2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрилом) в липидной фазе [951]. У японцев есть
правило: в день надо выпивать не менее 9-10 чашек зелёного чая. Старинное наблюдение
подтверждено данными медицинской статистики: люди, выпивавшие 10 и более чашек зелё¬
ного чая в день, жили на 5-7 лет дольше тех, кто употреблял менее трёх чашек этого напит¬
ка, при этом число заболевших раком среди любителей чая было на 25-30 % меньше. Иссле- ,
дования, проведённые на добровольцах в Китае и США, показали, что потребление зелёного I
343
^чая снижает повреждение ДНК и содержание 8-гидрокси-2-дезоксигуанозина в лейкоцитах
крови и моче [852].
~ У разных народов ритуал чаепития имеет свои национальные особенности. Так, ев¬
ропейцы предпочитают чёрный чай; вместе с тем специалисты предупреждают, что из¬
лишнее увлечение крепким чёрным чаем увеличивает риск заболевания язвой желудка,
может приводить к нарушению баланса кальция в организме и способствует возникно¬
вению анемии. Чтобы избежать этих опасных последствий, любителям чая рекомендует¬
ся чаще пить его с сахаром, молоком или лимоном. Англичане любят пить чай с моло¬
ком. Исследования на добровольцах показали, что разведение чая молоком (15 мл моло¬
ка на 135 мл чая) не влияет на всасывание главных флавоноидов, кверцетина и кемпфе-
рола [713], а также катехинов [1568]. Антиоксидантные свойства чая существенно ме¬
няются в зависимости от способа его заваривания (температурный режим и время зава¬
ривания), концентрации и коммерческой марки использованного сырья, добавок (моло¬
ко, лимон, сахар) [1287]. Необходимо также отметить, что помимо фенольных соедине¬
ний чай содержит большое количество других биологически активных веществ, в част¬
ности витаминов В и С. При этом, несмотря на термическую неустойчивость витамина
С, его потери при заваривании чая минимальны. У людей, регулярно пьющих зелёный
„✓чай, он на 25-30 % покрывает потребность в аскорбиновой кислоте.
— Эпидемиологические исследования показывают, что потребление продуктов с высо¬
ким содержанием флавоноидов в разных популяционных группах коррелирует со сни¬
жением заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых патологий [688, 858,
1581]. В последнее десятилетие широким фронтом идут исследования так называемого
1’французского парадокса". В 1974 г. Артур J1. Клатски с коллегами выявили странную
закономерность: употребление алкогольных напитков снижает вероятность развития
инфаркта миокарда [851]. В 1979 г. Энтони С. Сент-Легер с соавторами опубликовали
результаты эпидемиологических исследований, демонстрирующих обратную корреля¬
цию между потреблением вина и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний
[1436]. Последующие наблюдения показали, что, несмотря на потребление большого
количества животных жиров (сливочное масло, жирные сыры, свиное сало) и, как след¬
ствие, повышенный уровень холестерина в крови (главный фактор риска развития ате¬
росклероза), у французов заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых заболе¬
ваний значительно ниже, чем у жителей других европейских стран и Северной Америки.
Так, от ишемической болезни сердца во Франции погибает на 36 % мужчин меньше, чем
в США, и на 39 % - чем в Великобритании [1270]. Следует также отметить, что и курят
французы больше по сравнению с американцами и англичанами.
^ Одной из причин возникновения этого "парадокса" является регулярное употребле¬
ние французами (а также жителями других средиземноморских стран: Италии, Греции,
Испании) виноградных вин, содержащих много полифенольных соединений. При этом
алкоголь не является определяющим фактором, так как данного феномена не наблюда¬
ется при потреблении других спиртных напитков: пива, водки или виски. Выявленная
закономерность также не определяется географическим местоположением стран: так,
проведённые в Дании исследования показали, что независимо от возраста и образования
у людей, пьющих Дг-5 стаканов вина в день, на 50 % снижен риск смерти от коронарной
болезни сердца [649]. Вместе с тем зависимость частоты сердечно-сосудистых заболева¬
ний от интенсивности потребления вина описывается J-образной кривой, то есть пози¬
тивный эффект небольших количеств вина сводится на нет при неумеренном питии, и у
горьких пьяниц больше шансов оказаться на больничной койке с инфарктом или ин-
^ сультом, чем у абсолютных трезвенников.
344
Обращение к истории показывает, что человечество с незапамятных времен (почти
6000 лет) использует вино в качестве пищевого продукта, а его лекарственные свойства
отмечал еще Абу Али ибн Сина (Авиценна, 987-1037 гг.):
Вино - наш друг, но в нём живет коварство:
Пьёшь много - яд, немного пьёшь - лекарство.
Не причиняй себе излишнего вреда,
Пей в меру - и продлится жизни царство.
В странах Западной Европы на протяжении XVIII-XIX веков и в России в конце XIX
- начале XX веков вино часто применялось в терапевтических целях в клиниках. Инте¬
рес к вину как лечебному средству угас в связи с прогрессом фармакологии, появлением
большого количества высокоэффективных лекарственных средств узконаправленного
действия, а также осознанием сложности и масштабности проблем, порождаемых упот¬
реблением алкоголя. Последние годы характеризуются реабилитацией и легализацией
методов и средств народной медицины, это относится и к энотерапии (лечению вином).
В красном виноградном вине содержится 0,8-1,2 г/л ароматических соединений, при
этом концентрация полифенолов может превышать 10 мМ [1427, 1637]. Рубиновый цвет
бургундского и других красных виноградных вин определяется содержанием Флавонои-
дов, главным образом катехина, эпикатехина, проантоцианидинов (полимеризованных
антоцианидинов) [455, 635] (табл. 56). Содержание соединений флавоноидной природы
в красных виноградных винах выше, чем в белых (за исключением шампанского), в ей- I
ноградном соке их концентрация также в 2 раза меньше, чем в красном вине [410]. Аро- ,
матические кислоты бензойного и коричного рядов (лдра-оксибензойная, протокатехо- ^
вая, ванилиновая, галловая, сиреневая, салициловая и др.) типичны прежде всего для
красных вин (50-100 мг/л), в белых винах их гораздо меньше (1-5 мг/л). По антиокси¬
дантной активности, выраженной в микромолярном эквиваленте тролокса, 1 стакан (150
мл) красного вина эквивалентен 12 стаканам белого вина, или 2 чашкам чая, или 500 г
лука, или 550 г баклажанов, или 3,5 стакана черносмородинового сока, или 3,5 стакана
пива, или 7 стаканам апельсинового сока, или 20 стаканам яблочного сока [1176]. Срав¬
нение в разных экспериментальных системах антирадикальной активности 46 сортов
красных и 40 сортов белых вин, производимых в Южной Африке, показало, что актив¬
ность красных вин в среднем в 15 раз выше активности белых; при этом антирадикаль-
ная активность хорошо коррелировала с общим содержанием фенолов (г = 0,935 для \
красных и г = 0,907 для белых вин), а также содержанием флавоноидов (г = 0,866) [470]. J
Источником появления флавоноидов (антоцианидинов л катехинов). а также стиль- г
бенов (ресвератрол и его производные) при производстве виноградных вин могут вы¬
ступать микроорганизмы Vitis vinifera [547]. При этом остается неясным, насколько
идентичны по структу^17^остав“5Пюлифенольные соединения, образующиеся при со¬
зревании вина (процесс длится месяцы и даже годы), тем соединениям, которые выяв¬
ляются в свежих соках и фруктах [313]. Исследования на добровольцах показали, что
приём 100 мл красного вина повышает содержание полифенолов в плазме крови до 2-5
мкг/мл, при этом в желудке и тонком кишечнике всасывается около 5 % фенольных со¬
единений, наличие этанола повышает растворимость флавоноидов и усиливает их ад¬
сорбцию [521, 739]. В экспериментах ex vivo было показано, что антиоксидантная актив¬
ность плазмы крови человека и устойчивость липопротеинов к окислению повышаются
в первые 2 часа после потребления 100-300 мл красного вина, что служит доказательст¬
вом эффективной абсорбции полифенолов в кишечнике и их антиоксидантного действия
в организме [521, 1039]. Сравнение эффективности повышения антиоксидантной актив¬
ности плазмы после приёма красного и белого виноградных вин свидетельствует о яв-
345
ном преимуществе красных вин [1614]. Виноградный сок подобного действия не оказы¬
вал, из чего можно сделать вывод, что полифенолы виноградного сока хуже усваиваются
организмом человека, чем полифенолы красного вина [1039].
Таблица 56
Главные фенольные соединения виноградных вин [1274]
Фенол
Концентрация (мг/л)
Концентрация (мг/л)
в красном вине
в белом вине
Катехин
191
35
Эпикатехин
82
21
Галловая кислота
95
7
Цианидин
3
0
I Мальвидин-З-гликозид
24
1
1 Рутин
9
0
I Кверцетин
8
0
I Мирицетин
9
0
I Ресвератрол
1,5
0
Фенольные соединения, в том числе флавоноиды, выделенные из красного вина и
других виноградных напитков, in vitro ингибировали Cu-индуцированное окисление ли¬
попротеинов низкой плотности [161, 224, 584] и агрегацию тромбоцитов [1058]. Содер-
г жание крыс (самки Спрег-Доули) в течение 2 месяцев на специальной диете, включаю¬
щей 5 % этанола с добавлением или без добавления полифенолов из винограда, показа¬
ло, что присутствие полифенолов предотвращает агрегацию тромбоцитов и повышает
устойчивость липопротеинов низкой плотности к окислению [1643]. Противотромбоци-
тарный эффект красного (но не белого) вина показан также в экспериментах на собаках
[484]. У кроликов, содержащихся на гтшерхолестериновом рационе, красное вино значи¬
тельно эффективнее ингибировало формирование атеросклеротических бляшек по срав¬
нению с другими алкогольными напитками (пиво, белое вино) [857]. Кверцетин и кате¬
хин, присутствующие в красных винах, в концентрациях 1-25 мкМ защищали нейро¬
нальные клетки гиппокампа крыс от гибели, индуцированной донорами NO-радикалов
(нитропруссид натрия и 3-морфолинозиднонимин) [249]. Полифенолы из винограда
также ингибировали гибель нейронов под действием окисленных липопротеинов [1358].
Простые (200-400 Да) и полимеризированные (1,6-2 кДа) фенольные соединения, выде¬
ленные из красного вина "Tomi-no-Oka" (Suntory С°, Япония), в концентрациях 1-100
мкг/мл дозозависимо снижали включение 3Н-тимидина и подавляли пролиферацию
гладкомышечных клеток из аорт крыс и человека, в значительно меньшей степени
(только в высоких концентрациях, 30-100 мкг/мл) - деление эндотелиоцитов артерий
быка и человека [739]. Антипролиферативное действие фенолов может реализовываться
через ингибирование гена циклина А, играющего важную роль в репликации ДНК. В
другом исследовании была выявлена прямая корреляция антипролиферативного дейст¬
вия полифенолов красных вин с ингибированием индуцибельной NO-синтазы в раковых
клетках простаты человека [805]. Кроме того, в работе [1298] обнаружено, что предын-
кубация гладкомышечных клеток сосудов с красным (но не белым) вином в физиологи¬
чески значимых концентрациях угнетает связывание ими лиганда с рецептором тромбо-
цитарного фактора роста-(3 и тем самым - последующие события, ведущие к размноже¬
нию и миграции клеток.
346
Исследования на добровольцах показали, что ежедневное потребление красного или
белого вина в течение 15 дней повышает содержание липопротеинов высокой плотно-
сти, обладающих антиатерогенным действием, и снижает агрегацию тромбоцитов ex vivo
[1364]. Несмотря на то, что ежедневный приём 240 мл красного вина в течение 30 дней
приводил к снижению содержания витамина Е в сыворотке (на 15 % при жирной диете и
26 % при средиземноморской диете), общая антиоксидантная активность плазмы возрас¬
тала; окислительное повреждение ДНК (определялось по содержанию 8-гидрокси-2-
дезоксигуанозина) в лейкоцитах крови снижалось в среднем на 50 % [911]. В этом же
исследовании было показано, что жирная диета приводит к снижению эндотелий-
регулируемого кровотока, однако потребление вина восстанавливало регуляторную эф¬
фективность эндотелия. В первые 1-3 часа после приёма 300 мл вина повышалась за¬
щитная эффективность плазмы крови в отношении повреждающего действия Н202 на
ДНК лимфоцитов; интересно отметить, что красное и белое вино одинаково повышали
защитные свойства плазмы [553].
Развитие окислительного стресса и повреждение сосудов являются важными элемен¬
тами развития слабоумия. Анализ показывает, что регулярное потребление красного
вина оказывает защитное действие в отношении развития старческого слабоумия [1165].
По-видимому, такой эффект красных вин определяется наличием флавоноидов, так как
эпидемиологические исследования также выявляют обратную корреляцию между по¬
ступлением флавоноидов и риском возникновения сенильной деменции [408]. Положи-\
тельный эффект (повышение антирадикальной активности сыворотки и снижение тром-1
бообразования) после приёма 300 мл красного вина во время еды был показан у больных
диабетом 2 типа [362]. При рассмотрении “французского парадокса" остаётся неясным
вопрос, почему регулярный приём виноградных вин снижает смертность от сердечно¬
сосудистых заболеваний, но не сказывается на общей продолжительности жизни и
смертности при многих других патологиях, течение которых сопровождается развитием
окислительного стресса [58].
Низкая смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в средиземноморских стра¬
нах в какой-то степени может быть связана с потреблением большого количества олив¬
кового масла, которое, в отличие от других растительных масел (подсолнечное, соевое
или кукурузное), содержит много полифенольных соединений, в том числе флавонои-
JOB. Типы фенолов и их содержание существенно различаются в зависимости от вида и
сорта маслин, степени их зрелости, используемой технологической процедуры экстрак¬
ции, поэтому оливковые масла условно разделяют на 3 группы: с низкой (0,05-0,2 г/кг),
средней (0,2-0,5 г/кг) и высокой концентрациями фенолов (0,5-1,0 г/кг) [972].
Наличие фенольных соединений определяет устойчивость оливкового масла к окис¬
лению. Так, при облучении УФ-светом в кукурузном, подсолнечном и соевом масле
ГБК-реактивных продуктов образовывалось соответственно на 60%, 106% и 182%
больше, чем в оливковом. Фенольные соединения, выделенные из нерафинированного
оливкового масла, повышали резистентность липопротеинов низкой плотности к окис¬
лению как in vitro, так и in vivo [1198, 1627]. Способность фенолов оливкового масла in
vitro ингибировать индуцированное УФ-излучением окисление липопротеинов человека
была выше, чем у тирозола и пробукола: концентрации 50-процентного ингибирования
(IC50) образования оксистеролов составляли 48, 21 и 7,5 мкМ для тирозола, пробукола и
фенолов оливкового масла соответственно [353]. Используя в качестве модельной сис¬
темы эпителиальные клетки кишечника Сасо-2, Катерина Манна с коллегами показали,
что один из основных фенолов оливкового масла, 2-(3,4-дигидроксифенил)этанол, обла¬
дает выраженным цитопротекторным эффектом: в концентрации 250 и 100 мкмоль/л
347
Гполностью отменяет повреждение клеток, индуцированное перекисью водорода и ксан-
тин-ксантиноксидазой соответственно. При этом для проявления антиоксидантной ак¬
тивности существенным было наличие двух фенольных ОН-групп, так как 2-(4-
гидроксифенил)этанол (тирозол) не оказывал подобного защитного эффекта [972]. Ис¬
следования на добровольцах показали, что потребление 50 г оливкового масла в день в
течение 2 недель на 73 % снижало индуцированное ex vivo ионами металлов переменной
валентности окисление липопротеинов низкой плотности, при этом на 61 % уменьшался
их захват макрофагами [223]. В рандомизированных исследованиях было выявлено, что
ежедневный приём 15-20 мг фенольных соединений, выделенных из оливкового масла,
снижал смертность от сердечно-сосудистых заболеваний [672].
ч
Г ормоны-антиоксиданты
К гормонам относятся разные по структуре соединения, которые в микроколичествах
секретируются в кровоток и, после опознавания соответствующими рецепторами, инду¬
цируют проявление специфического физиологического ответа в клетках-мишенях. Гор¬
моны надпочечников - катехоламины (адреналин, норадреналин, дофамин) и половые
гормоны - эстрогены (эстрадиол-17[}, эстрон, эстриол) представляют собой фенольные
соединения, что указывает на наличие у них определенных антиоксидантных свойств. В
последние 10 лет на предмет антирадикального действия активно изучается эпифизар¬
ный гормон мелатонин, который не является фенольным соединением, но in vivo в орга¬
низме быстро гидроксилируется и поэтому может рассматриваться как предшественник
фенольного антиоксиданта.
В последние годы создание простых аналитических методов привело к резкому увели¬
чению числа клинических исследований, посвящённых регистрации продуктов свободно¬
радикального окисления в доступном клиническом материале - моче, клеточных элемен¬
тах и плазме (сыворотке) крови. В частности, было обнаружено, что у женщин разных
возрастных групп до 50 лет интенсивность свободнорадикальных процессов в плазме кро¬
ви (определяется по интенсивности хемилюминесценции, содержанию липопероксидов и
других продуктов ПОЛ) ниже, чем у jv^kmhh соответствующего возраста. Дальнейшие
исследования показали, что подобные различия могут быть вызваны не только различиями
в метаболизме липопротеинов, но и антиоксидантным действием женских половых гормо¬
нов, структура которых включает фенольную гидроксильную группу (рис. 94).
Рис. 94. Структура женских половых г ормонов
348
Эстрогены - группа женских половых гормонов, синтезируемых в организме яични¬
ками и надпочечниками и регулирующих специфические половые функции. Общим
предшественником всех стероидных гормонов (кортикостероиды, андрогены, эстроге¬
ны) является холестерин. На первом этапе биосинтеза в результате отщепления боковой
цепи и ряда преобразований из холестерина синтезируются мужские половые гормоны -
тестостерон и Л4-андростендион, из которых в результате ароматизации (катализируется
уникальным микросомальным ферментным комплексом - ароматазой) образуются эст¬
рогены (рис. 95). Концентрация циркулирующих в крови женщин эстрогенов невысока-
около 30 пг/мл эстрадиола, 40 пг/мл эстрона и 10-20 пг/мл эстриола, однако эти уровни
резко возрастают во время овуляторного пика (до 350-400 пг/мл эстрадиола, 160 пг/мл
эстрона и 30 пг/мл эстриола), сохраняясь повышенными в течение 4-5 дней. Весьма зна¬
чительное увеличение содержания эстрогенов в плазме крови наблюдается также во
время беременности, при этом концентрация эстрадиола к 8-й неделе достигает 1000
пг/мл, а к концу беременности превышает 20 000 пг/мл. Уровень эстрона изменяется в
меньшей степени, тогда как общее количество эстриола (вместе с конъюгатами) к концу
беременности достигает огромных (по сравнению с начальным уровнем) величин
(120 000-200 000 пг/мл). Эстрогены нельзя рассматривать как исключительно женские
гормоны, так как в плазме крови мужчин их содержание достаточно постоянно и близко
к содержащему женщин в средней фазе овуляторного цикла.
Ключевым ферментом синтеза эстрогенов является ароматаза, или неспецифическая
монооксигеназа [КФ 1.14.14.1, систематическое название «субстрат, восстановленный-
флавопротеин:кислород-оксидоредуктаза» (RH-гидроксилирующая или эпоксидирую-
щая)] - НАДФН-зависимый цитохром-Р450-ферментный комплекс (семейство CYP19),
катализирующий последовательное гидроксилирование андростендиона, дегидроэпиан-
дростерона и тестостерона в положениях С19 (трижды) и С2 (однократно), сопровож¬
дающееся ароматизацией кольца А стероидного ядра с образованием соответственно
эстрона, эстриола и эстрадиола [873]. В результате окисления и восстановления андро¬
гены (тестостерон и андростендион) и эстрогены (17|3-эстрадиол и эстрон) могут обра¬
тимо трансформироваться друг в друга при участии 17(}-гидроксистероиддегидрогеназ
(рис. 95). Переход эстрона в эстрадиол катализирует 17Р-гидроксистероиддегидрогеназа
1 типа, а обратный переход - дегидрогеназа 2 типа [1468]. У женщин в пременопаузе
основным местом синтеза эстрогенов являются яичники, хотя в определённое время
менструального цикла равноценно значимой может быть их экстрагонадная продукция.
Однако, прекращая синтезировать эстрогены после наступления менопаузы, яичники
способны секретировать относительно большие количества андрогенов, которые вместе
с надпочечниковыми андрогенами могут использоваться как предшественники эстроге¬
нов в периферических тканях. Такими тканями являются жировая, мышечная, ткань пе¬
чени, кожа или некоторые опухолевые ткани. В клетках этих тканей наблюдается кон¬
версия циркулирующих в крови андрогенов в эстрогены. В экспериментах in vitw■ было
показано, что эстрадиол, эстриол и эстрон ингибируют индуцированное УФ-облучением
окисление метиллинолеата, а также свободнорадикальное окисление биологических
мембран и липопротеинов [1648]. Схожим антиокислительным действием обладали не¬
которые метаболиты эстрогенов и синтетические эстрогены, при этом катехолэстрогены
(2-гидроксиэстрон, 2- и 4-гидроксиэстрадиол) восстанавливали токофероксильные ради¬
калы и более эффективно, чем а-токоферол и аскорбиновая кислота, инактивировали
радикалы липидов [1303]. Так, 17Р-эстрадиол в Л0—100 раз эффективнее, чем а- или
у-токоферол, подавлял Си24-индуцированное [208, 1280] и клеточное [1003, 1110] окис¬
ление липопротеинов низкой плотности, при этом подобно токоферолам эстрадиол дей-
349
ствовал синергично с витамином С, который значительно усиливал его антиоксидантное
действие [734].
Ароматаза
Ароматаза
Рис. 95. Основные этапы синтеза эстрогенов; 17Р-ГСД - 17р-гидроксистероиддегидрогеназа
(КФ 1.1.1.51, систематическое название "3(17)Р-гидроксистероид:НАД(Ф)+-оксидоредуктаза"
Помимо ингибирования пероксильных радикалов, эстрогены снижают Си2+-
индуцированное окисление посредством стабилизации вторичной структуры апопротеи-
на В и уменьшения мест связывания для ионов меди [317]. Синтезированные
2-гидрокси-, 4-гидрокси-, 2-метокси- и 4-метокси-производные эстрадиола в диапазоне
концентраций 0,15-15 мкг/мл угнетали индуцированное ионами металлов окисление
липопротеинов низкой плотности, однако при снижении содержания в среде инкубации
до 1,5-30 ООО пг/мл - усиливали за счёт восстановления Си2+ [981].
В отношении окисления липидов мембран эритроцитов, индуцированного 2,2'-
азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом, эстрадиол и 2-гидроксиэстрадиол обладали
350
низкой ингибирующей активностью; в данной экспериментальной системе окисление,
вызванное /wpew-бутилгидропероксидом в комплексе с Ре2+ или гипоксантином с ксан¬
тиноксидазой, эффективно подавлялось только 2-гидроксиэстрадиолом [1036]. В микро¬
сомах из печени крыс эстрадиол и 2-гидроксиэстрадиол угнетали НАДФН- и АДФ-Fe34-
зависимое окисление липидов [1036]. В реакции линзидомина с люминолом было пока¬
зано, что 17Р-эстрадиол является эффективным ингибитором пероксинитрита
(1С50 = 2 х 10'7 моль/л) [1565]. ^
Хотя в экспериментальных исследованиях in vitro эстрогены значительно эффективнее
токоферолов ингибируют окисление липопротеинов низкой плотности, используемые
концентрации гормонов, как правило, значительно выше физиологических. Усиление ан¬
тиоксидантного действия 17Р-эстрадиола в организме возможно вследствие его модифи¬
кации, в частности, этерификации по ОН-группе в положении С17. В результате присое¬
динения остатка жирной кислоты связывание 17р-эстрадиола с частицами липопротеинов
низкой плотности возрастает, и его антиоксидантный эффект проявляется в концентраци¬
ях, близких к физиологическим [1394]. Эстрон, содержащий в положении С17 кетоновую
группу (рис. 95), этерифицироваться не может, в результате чего его антиоксидантная ак¬
тивность значительно ниже [1395]. Необходимо отметить также, что в организме кардио-
протекторное действие эстрогенов может реализоваться по многим механизмам: они сни¬
жают содержание холестерина в липопротеинах низкой плотности и уменьшают их диа¬
метр, одновременно увеличивают количество холестерина в липопротеинах высокой
плотности; подавляют экспрессию молекул адгезии и тем самым мипзацию моноцитов в
субэндотелиальное пространство; угнетают синтез провоспалительных цитокинов [1309].
Кроме того, эстрогены изменяют тонус и адгезивные свойства сосудов человека посредст-'
вом усиления генерации N0* эндотелием [679]. Как показано в работе [204], эстрогены не
влияют на экспрессию гена эндотелиальной NO-синтазы и её активность (определялась по
образованию 14С-цитруллина), однако могут усиливать выход физиологически активных
NO-радикалов из эндотелиоцитов посредством ингибирования О ~2 (1С50 = 0,1 нМ) [204].
При этом установлено, что 17[}-эстрадиол в физиологических концентрациях (< 10 нМ),
взаимодействуя с эстрогеновыми рецепторами, способен связываться с эстроген-
респонсивными элементами промоторных участков ряда генов, в том числе нейрональной
NO-синтазы, и тем самым стимулировать синтез N0* в мозге [386].
Стероидные гормоны, в том числе эстрогены, обладают выраженным противовоспа¬
лительным и иммуномодулирующим действием, что нашло применение в клинической
практике. В физиологических концентрациях (Ю10-106М) 17|3-эстрадиол ингибировал
индуцированный fMLP хемотаксис нейтрофилов, при этом 17а-эстрадиол такого дейст¬
вия не оказывал [750]. В концентрациях 10'12-10~4М 17Р-эстрадиол также подавлял хе¬
мотаксис моноцитов в ответ на моноцитарный хемотаксический протеин-1 [1649]. У
экспериментальных животных после овариотомии повышалось содержание гидроперок¬
сидов в плазме крови и печени, тогда как введение эстрадиола или 2-
гидроксиэстрадиола в течение 4 недель достоверно снижало содержание липоперокси¬
дов в этих тканях [1647] и предотвращало развитие нефропатий, индуцированных высо¬
кими дозами адриамицина (доксорубицина) [1046]. Индуцированное каррагинаном по¬
вреждение лёгких у самок крыс значительно усиливалось после резекции яичников, а
введение таким животным экзогенного 17(}-эстрадиола уменьшало выход в легкие лей¬
коцитов, при этом падала также активность миелопероксидазы и индуцибельной NO-
синтазы [441]. Аналогичным образом в клиническом исследовании установлено, что
через 2 недели после билатеральной овариотомии (в период до наступления менопаузы)
351
концентрация липопероксидов в плазме крови женщин возрастает [211]. Характерно, что
после наступления менопаузы и снижения синтеза половых гормонов^ женщин растёт
заболеваемость и смертность оГштологий сердечно-сосудистой системы, сопровож¬
дающихся развитием окислительного стресса [1647], причём эстрогенная терапия в по-
стклимактерический период позволяет уменьшить риск развития коронарного атеро¬
склероза [333]. Длительная или даже кратковременная терапия 17(}-эстрадиолом жен¬
щин в этот период приводит к снижению окисления холестерина в липопротеинах низ¬
кой плотности [1310]. Приведённые выше данные об антиоксидантных свойствах эстра¬
диола и его метаболитов позволяют также предположить, что меньший, чем у мужчин,
риск развития атеросклероза у женщин в возрастной группе 30-50 лет отнюдь не случа¬
ен, причиной тому может служить антиоксидантное действие эстрогенов [1013].
Хотя основное внимание при изучении действия эстрогенов уделяется сердечно-
сосудистой системе, эстрогеновая терапия в пожилом возрасте приводит к снижению
смертности и от многих других патологий. В частности, эпидемиологические исследо¬
вания показывают значительное уменьшение частоты развития болезней Альцгеймера и
Паркинсона. Нейропротекторный эффект эстрогенов также во мТюгом связывается с их
антиоксидантнымТГсвойствами [643]. lTP-Эстрадиол угнетал цитотоксическое действие
Н202 на нейрональные клетки человека в культуре (клетки SK-N-MC и NT2) [1047,
1411], РС12-клетки крыс [289], а также влияние Oj и Н202 на первичные мезэнцефаль¬
ные клетки крыс [1349]. Помимо прямого антиоксидантного эффекта 17р-эстрадиол по¬
вышал экспрессию в клетках SH-SY5Y тиоредоксина и Мп-СОД [386], а также усиливал
в нейрональных клетках синтез белка Вс1-2, ингибирующего апоптоз [643, 1411].
Существуют очевидные факты, поддерживающие концепцию, в соответствии с которой
эстрогены способны вызывать рак молочной железы как у женщин, так и в эксперименте,
однако точный механизм этого процесса неизвестен. По наиболее популярной теории, эстро¬
гены стимулируют клеточную пролиферацию в ткани молочной железы, статистически уве¬
личивая таким образом вероятность генетических мутаций, что может привести к раку. По
другой теории, в процессе метаболизма эстрогенов образуются хиноны, которые продуци¬
руют нестабильные ДНК-аддукты, вызывающие, в свою очередь, точечные мутации в ДНК.
На клеточных культурах и экспериментальных животных была показана способность 17(1-
эстрадиола и 4-гидроксиэстрадиола в физиологических концентрациях снижать активность
ферментов II фазы детоксикации (глутатион-Б-трансфераза, НАД(Ф)Н-хиноноксидо-
редуктаза), синтез которых регулируется антиоксидант-респонсивным элементом [191].
Возможно, что снижение эффективности ферментов детоксикации может являться причиной
повышенной чувствительности определённых клеток и тканей к действию канцерогенов.
Действительно, нормальная ткань молочной железы синтезирует эстрогены из андрогенов в
реакции, катализируемой ароматазой (рис. 95); при этом некоторые стимулирующие агенты
способны увеличить активность ароматазы в молочной железе примерно в 10 000 раз. Более
70 % разных образцов карцином молочных желёз имели активность ароматазы выше по
сравнению с активностью данного фермента в других тканях [1468]. Индукторами экспрес¬
сии мРНК ароматазы в клетках опухолевых тканей могут выступать цитокины, в особенно¬
сти интерлейкин-6 [1243]. Средняя концентрация эстрогенов в тканях карцином молочной
железы была в 10 раз выше их концентрации в сыворотке [1027]. Вместе с тем выявить кор¬
релятивные взаимосвязи активности ароматазы в опухолевых тканях с клинико¬
патофизиологическими показателями часто не удаётся [1468]. Ингибиторы ароматазы могут
быть эффективными средствами в профилагсгике и лечении рака молочной железы благода¬
ря их способности блокирования как инициации, так и промоции опухолей. Сегодня в кли¬
нической практике применяется широкий спектр таких препаратов.
352
Мелатонин
Мелатонин, эпифизарный гормон, который синтезируется из триптофана в ночное
время суток (рис. 96), непосредственно нельзя считать фенольным антиоксидантом, так
как в его молекуле отсутствует гидроксильная группа, связанная с ароматическим коль¬
цом. Однако попадая в клетки (захватывается всеми тканями), гормон быстро гидрокси-
лируется по положению С6, а затем может конъюгироваться с сульфатом или глюкуро-
новой кислотой. Поэтому антиоксидантное действие мелатонина in vivo во многом мо¬
жет быть связано с образованием его метаболита - 6-гидроксимелатонина [99, 1215].
Один из наиболее хорошо охарактеризованных и изученных эффектов мелатонина -
конденсация содержащих меланин пигментных гранул вокруг ядра дермальных мелано-
форов у амфибий, рыб и некоторых рептилий, служащий для адаптации к снижению
интенсивности освещения. В 1958 году группа американского дерматолога Аарона Лер
нера из Йельского университета, переработав 250 ООО бычьих эпифизов, впервые обна¬
ружила в их экстрактах биологически активный продукт, который просветлял окраску
кожи лягушек. Через два года мелатонин был синтезирован в лабораторных условиях.
Позднее было установлено, что если гипофизарный меланоцит-стимулирующий гормон
опосредует индуцированное светом рассеивание пигментных гранул с меланином по
цитоплазме, то эпифизарный гормон мелатонин - их быструю агрегацию в перинукле-
арном пространстве, в результате чего клетка обесцвечивается. Под действием света
концентрация мелатонина падает, пигментные гранулы рассеиваются, и клетка темнеет.
Физиологическое значение этого процесса, по-видимому, заключается в защите подле¬
жащих тканей от вредного действия солнечного излучения [1566].
У человека и многих млекопитающих мелатонин служит биологическим модулято- •
ром "внутренних часов", подстраивая их к внешним геофизическим циклам, главным
образом ежедневному циклу "свет-темнота" [1566]. Гормон участвует в регуляции сна,
настроения, циркадных ритмов, сексуального поведения, сезонно-репродуктивной фи¬
зиологии и поведения, а также физиологии сетчатки и иммунных функций и, возможно,
старения [270].
Как показано на рис. 96, предшественником синтеза мелатонина является аминокис¬
лота триптофан, образование гормона активируется в присутствии растворимого аналога
цАМФ, а норадреналин его ингибирует. Процесс синтеза мелатонина зависит от степени
освещённости и осуществляется под влиянием ферментов, на активность которых влия¬
ет режим освещения. По этой причине многие слепые люди страдают бессонницей из-за
того, что не видят дневного света, в результате чего сбиваются их внутренние часы. С
наступлением темноты синтез мелатонина усиливается, он поступает в систему крово¬
обращения и разносится по всему организму, в течение нескольких часов выполняя ре¬
гуляторные функции. К 2-4 часам ночи образование мелатонина достигает максимума и
затем постепенно падает, снижается и его количество в крови. Недавними исследова¬
ниями установлено наличие фотозависимой и фотонезависимой систем в регуляции син¬
теза мелатонина и (или) секреции, удельный вес этих систем у разных людей сущест¬
венно различается.
Хотя мелатонин синтезируется главным образом в эпифизе (в организме взрослого
человека нарабатывается около 28 мкг мелатонина в день), образование гормона показа¬
но также в сетчатке, хрусталике, яичниках, яичках, желудочно-кишечном тракте, кост¬
ном мозге [850]. Физиологические концентрации мелатонина в сыворотке не превышают
0,1-0,3 нМ, но в некоторых клетках (клетки костного мозга), тканях и средах (спинно¬
мозговая жидкость, желчь) он может содержаться в 10 раз больше. Уровень мелатонина
в крови ночью возрастает в 3-10 раз по сравнению с дневным содержанием.
353
Триптофан
НО
5-Г идрокситриптофан
Н3СО
Мелатонин
сн2-сн-соон
\ nh2
N
н
Т риптофангидроксилаза
,СН2-СН-СООН
NH2
Декарбоксилаза ароматических аминокислот
Н
Г идроксииндол-О-метилтрансфераза
О
II
,СН2- СН2— NH—С—СН3
О
II
,СН9- СН9— NH—С—СН9
Н3СО
Г идрокси мелатонин
НО
Рис. 96. Синтез мелатонина из триптофана и его гидроксилирование в клетках с образованием
6-гидроксимелатонина
354
Экзогенный гормон хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте, но быстро
метаболизируется в крови и тканях, не накапливаясь в организме. У человека при перо-
ральном приёме мелатонина его максимальная концентрация в плазме достигается через
60 минут. При внутривенном введении наблюдается достаточно быстрая двухфазовая
элиминация мелатонина из крови с характерными биохимическими полупериодами 3 и
45 минут [2].
Взаимодействие мелатонина с клетками может происходить различными способами.
По своей природе мелатонин - производное индола, обладающее амфифильными свой¬
ствами. Вследствие этого он преодолевает все тканевые барьеры, свободно проходит
через клеточную мембрану. Мелатонин может воздействовать на внутриклеточные про¬
цессы как минуя систему рецепторов и вторичных мессенджеров, так и путём взаимо¬
действия с ядерными рецепторами. Кроме того, недавно показано существование мем¬
бранных рецепторов к мелатонину на нейросекреторных клетках гипоталамуса; при их
участии осуществляется регуляция мелатонином репродуктивной функции. Считается,
что у человека сон-регулирующая функция мелатонина осуществляется через рецептор-
зависимый путь.
Интенсивное исследование антиоксидантных свойств мелатонина началось с 1993 г.,
когда было показано, что он в 5-14 раз более эффективно по сравнению с маннитолом и
глутатионом ингибирует ОН-радикалы, которые образуются в водном растворе Н202 при
облучении ультрафиолетовым светом (254 нм) [1482]. В настоящее время во многих ис¬
следованиях in vitro и in vivo показана высокая эффективность мелатонина против О ~2,
R02- и NO-радикалов, пероксинитрита, синглетного кислорода, а также его способность
повышать активность антиоксидантных ферментов глутатионпероксидазы, глутатионре-
дуктазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и СОД [58]. При этом в отличие от других
антиоксидантов гормон даже в высоких концентрациях не токсичен для животных и че¬
ловека. Уникальные свойства вкупе с широкой распространённостью гормона у аэроб¬
ных организмов (помимо эпифиза синтез мелатонина выявлен в тучных клетках, лимфо¬
цитах, тромбоцитах, эозинофилах, фоторецепторных клетках сетчатки, эпителиальных
клетках тимуса, клетках Лейдига, клетках эндометрия, амниона и плацёнтарного тро-
фобласта [65]), лёгкостью проникновения через физиологические барьеры позволили
исследователям назвать мелатонин одним из "наилучших" эндогенных ингибиторов сво¬
бодных радикалов [1267]. Однако нельзя не отметить, что при изучении антиоксидант¬
ных свойств мелатонина в разных экспериментальных системах получаются очень раз¬
норечивые результаты.
Хотя имеются данные, что мелатонин лучше витамина Е ингибирует пероксильные
радикалы [1266], in vitro он слабо препятствовал развитию процессов ПОЛ и образова¬
нию ТБК-реактивных продуктов в гомогенатах мозга крыс при индукции Fe/аскорбатом;
концентрация 50-процентного ингибирования для мелатонина (1С50 = 3,1 мМ) была зна¬
чительно выше, чем для ионола (1С50 = 3,5 мкМ), серотонина (1С50 = 54 мкМ) или тро-
локса (1С50 = 98 мкМ) [719]. Мелатонин подавлял окисление линолевой кислоты и фос-
фатидилхолиновых мицелл, индуцированное Ее2+-ЭДТА, однако его активность была в
100 раз ниже активности витамина Е [946]. Гормон менее эффективно по сравнению с
витамином Е угнетал Си2+-индуцированное окисление липопротеинов низкой плотности:
так, концентрации 50-процентного удлинения лаг-фазы образования диеновых конъюга¬
тов составляли 79 мкМ для мелатонина и 10 мкМ для витамина Е [1591], при этом мела¬
тонин более чем в 10 раз слабее, чем витамин Е, ингибировал окислительную модифи¬
кацию липопротеинов и снижал их захват макрофагами; более того, он усиливал цито¬
токсическое действие окисленных липопротеинов в отношении эндотелиоцитов. На мо¬
355
дели гемолиза эритроцитов, вызванного пероксильными радикалами, было показано, что
мелатонин - более эффективный протектор (LD50 = 50 мкМ), чем витамин Е, аскорбино¬
вая кислота, восстановленный глутатион или маннитол [1213]. В высоких концентраци¬
ях (около 1 мМ) мелатонин подавлял спонтанную и стимулированную зимозаном хеми-
люминесценцию гранулоцитов [55], а также дыхательный взрыв, определяемый по обра¬
зованию окисленного флуоресцентного родамина [1214].
В отличие от биоритмологических эффектов мелатонина, которые осуществляются
через специальные рецепторы на мембранах клеток, его антиоксидантное действие не
зависит от экспрессии рецепторов. Предложен механизм антирадикального действия
мелатонина, по которому мелатонин не только ингибирует НО", но и инактивирует су-
пероксидный анион-радикал с образованием Г^-ацетил-Г^-формил-б-метоксикинурами-
на [673] (рис. 97).
Мелатонин
Н3С(Х^\
н.со.
о
н
ch2-ch2-nh-c-ch3
or
о о
II II
- ch2-ch2-nh-c-ch3
1 2
N -Ацетил-N -формил-5-метоксикинурамин
Рис. 97. Предполагаемый механизм антирадикального действия мелатонина
В отношении ОН-радикала действие мелатонина в достаточной степени специфично
и определяется его структурой и наличием метоксигруппы в положении С5 ароматиче¬
ской системы [1266]. В биологических системах антиоксидантные свойства мелатонина
могут быть связаны с гидроксилированием ароматической структуры его молекулы, в
результате чего образуются метаболиты фенольной природы.
356
В физиологических концентрациях мелатонин подавлял наработку NO-радикалов
клетками мозга крыс: 20-процентное снижение продукции NO* наблюдалось при содер¬
жании мелатонина в среде 1 нМ [1235]. In vitro гормон эффективно ингибирует иерокси-
нитрит, а в перитонеальных макрофагах - снижает индуцированное ONOOH образова¬
ние однонитевых разрывов в ДНК и уменьшение синтеза АТФ в митохондриях [623].
Также как токоферолы и убихиноны, мелатонин действует синергично с другими анти¬
оксидантами. Так, с применением ловушки радикалов, 2,2'-азинобис-3-
этилбензтиазолин-6-сульфоновой кислоты, был показан синергизм гормона с феноль¬
ными и тиоловыми антиоксидантами [1220]. Угнетение мелатонином окисления гомоге-
натов печени крыс, вызванного ионами железа, значительно усиливалось в присутствии
витаминов Е и С, а также глутатиона [629].
Как отмечалось выше, метаболиты мелатонина также обладают антиоксидантным
действием. Исследование антирадикальных и антиокислительных свойств мелатонина и
родственных ему соединений (6-гидроксимелатонина, 5-метокситриптофана, 5-
гидрокситриптофана, 5-гидрокситриптамина, 5-метокситриптамина), а также, для срав¬
нения, аскорбиновой кислоты и тролокса, показало, что мелатонин, производные трип¬
тофана и триптамина значительно менее эффективно по сравнению с витамином С ин¬
гибировали ОН-радикалы в реакции Фентона, так же как и синглетный кислород, обра¬
зующийся при УФ-облучении гематопорфирина, в то время как радикалы трет-
бутилгидропероксида в реакции f-BuOOH с метгемоглобином перехватывали активнее
(табл. 57). В бифазных экспериментальных окислительных системах (липосомы, микро¬
сомы) антиокислительная активность исследованных соединений существенно варьиро¬
вала (табл. 58). При этом мелатонин, 5-метокситриптофан и 6-гидроксимелатонин про¬
являли определённую специфичность в отношении Ее3+-индуцированного окисления
микросом из мозга крыс в присутствии L-аскорбиновой кислоты.
Таблица 57
Ингибирование разных форм АКМ тролоксом, аскорбиновой кислотой, мелатонином и родствен¬
ными ему соединениями [827]
Соединение
1С50, мкМ
k (M'V1)
ОН*
]о2
t-BuOO*
ОН* (х 10ю)
0
X,
1 (N
О
в Мелатонин
162 ±20
>2500
53,7 ±8,5
2,7 ± 0,7
-
5-Метокситриптамин
188 ± 46
>2500
48,3 ±7,1
2,3 ± 1,2
-
5-Метокситриптофан
277 + 40
>2500
173 ±52
1,9 ±0,7
-
6-Г идроксимелатонин
-
-
-
-
2,72 ± 0,88
5-Г идрокситриптамин
378 ±96
-
-
1,1 ±0,6
2,14 ±0,55
5-Г идрокситриптофан
369 ± 60
-
-
1,2 ±0,4
1,17 ±0,77
L-аскорбиновая кислота
5,88 ±0,13
105 ±6
121 ± 1
73,1 ± 1
14,4 ±7,9
Тролокс
1690 ±498
105 ±5
-
0,25 ±0,16
0,72 ±0,11
357
Таблица 58
Ингибирование мелатонином и родственными ему соединениями процессов ПОЛ (накопления
ТБК-реактивных продуктов) в разных экспериментальных окислительных системах [827]
Соединение
1С50, мкМ |
Микросомы печени
(а)
Микросомы мозга
(б)
Фосфатидилхолиновые
липосомы (в)
Мелатонин
178 ±51
9,5 ±2,2
153 ±88
I 5-Метокситриптамин
15,2 ±6,3
13,8 ±4,0
236 ±44
5 -Метокситриптофан
11,4 ±3,9
5,8 ±0,5
432 ± 19
6-Г идроксимелатонин
6,0 ± 4,6
3,2 ±1,5
6,8 ±3,2
5-Г идрокситриптамин
5,6 ±2,6
12,8 ±3,9
59,0 ±12,1
5-Гидрокситриптофан
4,0 ± 2,7
11,0 ±4,4
107 ±26
L-аскорбиновая кислота
2250 ±761
-
-
Тролокс
18,1 ±7,0
-
2,8 ± 2,7
Примечание. Экспериментальные системы: (а) Ре3+-АДФ/НАДФН-индуцированное окис¬
ление микросом, выделенных из печени крыс линии Вистар; (б) Ре3+-индуцированное
окисление микросом мозга крыс в присутствии L-аскорбиновой кислоты; (в) Fe2+-
индуцированное окисление фосфатидилхолиновых липосом.
В экспериментах на животных мелатонин эффективно защищал от окислительного по¬
вреждения липиды и нуклеиновые кислоты и проявлял антиканцерогенные и радиопро-
текторные свойства, предотвращал развитие аллоксан-индуцированного диабета и возрас¬
тных патологий [1264]. На модели травматического шока у крыс мелатонин увеличивал
активность процессов ПОЛ и повышал содержание в крови, сердце, печени и головном
мозге СОД и глутатионредуктазы [128]. В условиях острой гипоксии (подъём крыс в баро¬
камере на высоту 12000 м) мелатонин оказывал защитное действие на различные структу¬
ры головного мозга, что проявлялось в снижении содержания циклических нуклеотидов и
интенсивности процессов ПОЛ [51]. Инкубирование гомогенатов печени крыс и выделен¬
ных микросом с СС14 приводит к усилению ПОЛ (повышается образование малонового
диальдегида и 4-гидроксиалкеналей); введение в эти системы мелатонина в концентрациях
0,5-2 мМ дозозависимо ингибирует процессы ПОЛ [452]. In vivo предварительная (за 30
минут до тетрахлорметана) инъекция мелатонина (10 мг/кг массы тела) также препятство¬
вала развитию СС14-индуцированных процессов ПОЛ в почках крыс, но не в печени [452].
Помимо непосредственного антиоксидантного действия в разных тканях животных мела¬
тонин повышал активность глутатионпероксидазы [239, 1172].
На различных моделях ишемии/реперфузии (табл. 59) острого и хронического воспа¬
ления у животных, а также в клинических условиях мелатонин проявлял выраженный
защитный и противовоспалительный эффекты [442, 443]. При ишемии/реперфузии изо¬
лированного по Лангендорфу сердца или in situ, а также кардиомиоцитов в культуре ме¬
латонин снижал развитие аритмий и фибрилляций, предотвращал гибель клеток. У лю¬
дей с острым инфарктом миокарда наблюдается развитие окислительного стресса, одно¬
временно у них отмечается снижение ночного уровня мелатонина, что может быть свя¬
зано с его высоким расходом в условиях повышенной активности свободнорадикальных
окислительных процессов [505].
358
Таблица 59
Влияние мелатонина на функциональные показатели различных органов in vitro и in situ, а также
повреждение клеток в культуре при ишемии/реперфузии
Модель
Длительность I
ишемии/репер-1
фузии (мин)
Концентрация
мелатонина
Эффект
Ссылка
1
2
3
4
5 1
I Изолированное
сердце *
10/10
1, 10 или 50 мкМ
в перфузате
Уменьшение преждевременных сокращений и
фибрилляции желудочков
1483
I Изолированное
сердце *
30/30
100 мкМ в пер¬
фузате
Уменьшение тахикардии и фибрилляции
желудочков; восстановление функции левого
желудочка; угнетение ПОЛ, снижение гене¬
рации ОН*
807
Изолированное
сердце *
5/30
1 или 10 мг/кг в/п
Снижение реперфузионных аритмий
891
Изолированное
сердце *
20/40
10 мкмоль/л в
перфузате
Уменьшение фибрилляции желудочков и
аритмических проявлений
1473
Сердце in situ *
45/60
0,5, 1 или 5 мг/кг
в/в
Уменьшение тахикардии, преждевременных
сокращений и фибрилляции желудочков,
размеров инфаркта; снижение Oj и актив¬
ности МПО; повышение выживаемости
907
Сердце in situ *
7/7
0,4 мг/кг*
Уменьшение фибрилляции желудочков; сни¬
жение смертности
1312
Сердце in situ *
3/120
4 мг/кг*
Снижение размеров инфаркта
1311
Сердце in situ *
/180
100 мкг/мл
питьевой воды в
течение 7 дней
Снижение размеров инфаркта; уменьшение
повреждений сердца
356
Сердце in situ $
60/240
150 мкг/кг в/п
Снижение размеров инфаркта
378
Сердце in situ &
30/180
10 или 50 мг/кг
веса тела в/в
Отсутствие улучшения сердечных функций;
отсутствие снижения размеров инфаркта
460
Культура кар-
диомиоцитов *
12,5
или
27,5/1,5
50 или 100 мкМ
Уменьшение морфологических повреждений;
снижение генерации АКМ; снижение внутри¬
клеточной концентрации ионов кальция
1325
Мозг in situ *
90/
10 мг/кг в/п *
Снижение повреждения ДНК и размеров
инфаркта
785
Мозг in situ *
120/
1320
4 мг/кг *
Уменьшение размеров инфаркта и неврологи¬
ческого дефицита
919
Мозг in situ *
72/
5 или 15 мг/кг в/н
Уменьшение размеров инфаркта
1202
Мозг in situ *
60/
6 мг/кг per os
Уменьшение отёка мозга
866
| Мозг in situ *
180/180
0,5, 5 или 50 мг/кг
Снижение уровня N0* в ткани мозга
1201
Мозг in situ *
120/120
20 мг/кг в/п
Уменьшение неврологического дефицита,
снижение уровня МДА и повышение содер¬
жания GSH в ткани мозга
1414
Мозг in situ *
20/30
10 мг/кг в/п
Повышение индекса дыхательного контроля и
АДФ/О в состоянии 3 митохондрий мозга,
снижение уровня МДА в ткани мозга
1589
359
Таблица 59 (окончание'
1
2
3
4
5
Нейрональные
клетки SHSY5Y
1
4/24
или
8/24
10 или 100 мкМ
Снижение клеточной гибели
1200
Культура астро-
цитов1
4(8)/24
10 или 100 мкМ
Отсутствие влияния на гибель клеток
1200
Сетчатка in situ $
90/1440
10 мг/кг под¬
кожно
Уменьшение отёка сетчатки;
снижение уровня МДА в сетчатке
1666
359
Печень in situ *
70/120
10 мг/кг в/п
Восстановление дыхания и структуры мито¬
хондрий, угнетение процессов ПОЛ и повы¬
шение активности ГПО в митохондриях
1145
Печень in situ *
45/60
10 мг/кг в/п
Снижение уровней аспартат- и аланинамино-
трансферазы в плазме крови, МДА, белковых
карбонильных групп и активности МПО в
ткани печени, повышение уровня глутатиона
в ткани печени
1368
Кишечник in situ
*
30/4320
10 или 20 мг/кг
в/п и в/м
Снижение уровня МДА в ткани кишечника
830
Кишечник in situ
*
45/60
6 мг/кг в/в
Снижение уровня МДА, ONOO-, активности
МПО, экспрессии Р-селектина и ICAM-1 в
ткани кишечника, повышение выживаемости
440
Поджелудочная
железа in situ *
90/120
25 или 50 мг/кг
в/п
Снижение отёка поджелудочной железы,
уровней амилазы, ФНО-а, МДА и 4-гидрок-
синоненаля в плазме крови; улучшение крово¬
тока и восстановление целостности поджелу¬
дочной железы, повышение содержания ин¬
терлейкина-10 в плазме крови
767
Желудок in situ
*
30/60
5, 10 или 20
мг/кг в/п
Уменьшение повреждения слизистой оболоч¬
ки желудка, инфильтрации нейтрофилов,
активности процессов ПОЛ, повышение ак¬
тивности ГПО в ткани желудка
477
Почка in situ *
60/1440
4 мг/кг
Снижение уровня МДА, уменьшение морфо¬
логических повреждений
1313
Почка in situ *
45/60
20 мг/кг под¬
кожно
Снижение уровня креатинина в сыворотке
крови, азота мочевины крови, МДА, продук¬
тов окисления белков и активности миелопе-
роксидазы в ткани почки, повышение содер¬
жания глутатиона в ткани почки
1366
Мочевой пузырь
in situ *
30/60
10 мг/кг в/п
Улучшение сократительной функции, сниже¬
ние активности процессов ПОЛ и МПО, по¬
вышение уровня глутатиона в ткани мочевого
пузыря
1367
Плацента in situ
*
20/30
10 мг/кг в/п
Повышение индекса дыхательного контроля и
АДФ/О в состоянии 3 митохондрий плаценты,
снижение уровня МДА в ткани плаценты
1146
Примечание. *- крысы, $ - мыши, § - морские свинки, & - кролики, - человек; в/п -
внутриперитонеально, в/в - внутривенно, в/м - внутримышечно.
Хорошие результаты клинического применения мелатонина были получены при те¬
рапии новорожденных с сепсисом и удушьем. Пероральное назначение 20 мг мелатони-
360
на новорожденным с сепсисом (по 10 мг через 1 час) приводило к значительному сни¬
жению в сыворотке продуктов ПОЛ (малонового диальдегида и 4-гидроксиалкеналей);
из 10 новорожденных, получавших мелатонин, не умер ни один, в то время как в анало¬
гичной группе (10 детей) без терапии мелатонином за 72 часа умерли трое [628]. У ново¬
рожденных с асфиксией гормон (назначался перорально по 10 мг через 2 часа 8 раз)
снижал содержание малонового диальдегида, нитритов и нитратов в сыворотке, клини¬
ческий эффект применения препарата был такой же, как в случае с сепсисом, то есть из
10 не получавших мелатонин младенцев трое умерло, а в группе с мелатонином (10 че¬
ловек) - ни один [599].
В организмах животных и человека мелатонин может выступать в качестве физиоло¬
гического регулятора функции поджелудочной железы, при этом в течение суток кон¬
центрации инсулина и мелатонина в крови изменяются в противофазе: в тёмное время
суток синтезируется мелатонин, действующий на гипоталамические структуры, а в
дневное время суток повышается содержание инсулина. Удаление эпифиза у крыс вызы¬
вало снижение содержания инсулина в крови и повышало уровень глюкозы, при этом
усиливалась реакция животных на аллоксан, в результате чего облегчалось развитие
экспериментального диабета [127]. Инъекции мелатонина или эпифизарных экстрактов
увеличивали содержание инсулина в плазме крови и оказывали защитное действие в
отношении аллоксан-индуцированного диабета у животных [1215]. Возможности при¬
менения мелатонина в терапии патологий, связанных с активацией свободнорадикально¬
го окисления, в том числе сахарного диабета, в настоящее время интенсивно изучаются.
Следует также отметить, что максимальные концентрации мелатонина достигаются в
ночное время, когда ослабляется сопряжённое фосфорилирование из-за сдвига соотно¬
шения АДФ—>АТФ, в результате чего повышается образование АКМ в митохондриях;
поэтому мелатонин может выступать в качестве эндогенного циркадного антиоксиданта,
регулирующего многие физиологические функции, связанные с образованием радикалов
[1292]. В то же время громко заявленное наличие у мелатонина как естественного мета¬
болита прямых антиоксидантных свойств подлежит скептическому рассмотрению, по¬
скольку, как правило, в экспериментах in vitro он проявляет антирадикальную актив¬
ность в концентрациях, многократно превышающих его содержание в крови. Кроме то¬
го, недавно обнаружено, что мелатонин в концентрации 0,005-0,5 мМ стимулировал
образование *02, НО*, OJ в реакции Фентоновского типа (Cu(II) + Н202 + ОН") [850], а в
отношении окисления синглетным кислородом липидов и белков эритроцитов не только
не обладал антиоксидантным действием, в отличие от аскорбата и Р-каротина^ но и про¬
являл некоторый прооксидантный эффект [1007]. Учитывая, что в последние годы гор¬
мон широко пропагандируется в некоторых странах в качестве биологически активной
добавки к пище, способствующей улучшению настроения и качества сна, данные о про-
оксидантном действии мелатонина должны умерить энтузиазм при прогнозировании
возможных терапевтических выгод его применения.
Исследования последнего десятилетия ярко выявили регуляторную физиологическую
роль активированных кислородных метаболитов (О 2, Н202, N0*). Если до середины 80-х
годов XX века кислородным радикалам приписывались преимущественно деструктивная,
цитотоксическая функции, то сегодня они рассматриваются как важный элемент внутри¬
клеточной и межклеточной коммуникации. Гормоны также в основном служат для пере¬
носа информации между клетками, преимущественно от эндокринных органов к тканям.
Поэтому логично предположить, что эти информационные системы могут взаимодейство¬
вать между собой, в частности посредством антиоксидантного действия гормонов. Так как
361
свободнорадикальные процессы протекают во всех клетках организма, а гормоны дейст¬
вуют специфично на клетки-мишени через рецепторы, то антиоксидантный эффект гормо¬
нов будет также специфичным. Синтез мелатонина в ночное время суток снижает образо¬
вание АКМ и таким образом может задавать суточный ритм развития свободнорадикаль¬
ных процессов, подавляя их во время сна и активируя в период бодрствования. Высокий
уровень эстрогенов во время беременности, возможно, позволяет организму адаптировать¬
ся к новым условиям и снизить вероятность отторжения плода.
Фитоэстрогены
Как отмечалось выше, в пожилом возрасте (после наступления климакса) у женщин
наблюдается снижение синтеза половых гормонов и значительно возрастает смертность
от сердечно-сосудистых патологий, приём эстрогенов (преимущественно 17(3-
эстрадиола) в этот период позволяет уменьшить риск развития коронарного атероскле¬
роза. В экспериментах in vitro 17(}-эстрадиол проявляет уникальные антиоксидантные
свойства: так, он ингибировал окисление липопротеинов низкой плотности в наномо¬
лярных концентрациях [1280, 1394]. Вместе с тем эстрогеновая терапия повышает веро¬
ятность развития рака молочной железы и матки, особенно у людей с генетической
предрасположенностью к данным патологиям. Поэтому в последние годы идёт поиск
новых препаратов, которые бы позволили избавиться от негативных последствий при¬
менения эстрогенов. В этой связи внимание исследователей привлекают сходные по
строению с 17(3-эстрад иол ом соединения растительного происхождения, получившие
название фитоэстрогенов.
В настоящее время известно более 20 соединений, которые в организме человека и
животных действуют подобно гормонам. Фитоэстрогены преимущественно представле¬
ны молекулами трёх основных классов: изофлавонами, куместанами и лигнанами (рис.
98). Некоторые халконы также проявляют эстрогенную активность, для проявления ко¬
торой важно наличие двойной связи между а и Р-атомами углерода и б'-гидроксильной
группы [342]. Изофлавонами богаты растения семейства бобовых, особенно соя (до 300
мг/100 г бобов), а также чечевица, гранаты, финики; куместаны содержатся в молодых
растениях клевера, люцерны и других клубеньковых; лигнаны найдены в цельных зер¬
нах злаков, цитрусовых, некоторых овощах, таких как шпинат, морковь и брокколи.
Проведённое широкомасштабное эпидемиологическое обследование калифорнийских
(США) женщин разных этнических групп выявило широкий спектр источников (продук¬
тов) поступления растительных эстрогенов (табл. 60). Фитоэстрогены часто образуются
из своих предшественников в результате деятельности кишечной микрофлоры, при этом
они хорошо усваиваются организмом человека, но легко разрушаются и не накаплива¬
ются в нем. Хотя активность фитоэстрогенов в 100-1000 раз ниже, чем натуральных
гормонов, однако их концентрация в плазме крови человека может более чем в 1000 раз
превышать концентрацию эндогенных эстрогенов. Более того, в сперме человека и быка,
слюне, грудном молоке, соке предстательной железы лигнаны энтеролактон и энтероди-
ол обнаруживаются в количествах, превышающих уровень эндогенных эстрогенов в
5000 раз [115].
Обладая эстрогенной активностью, растительные фитоэстрогены могут влиять на ре¬
продуктивную функцию животных и человека. Наиболее яркие примеры такого влияния
известны из ветеринарной практики. В 1946 г. у овец Австралии, выпас которых прово¬
дился на пастбищах, богатых клевером вида Trifolium subterranium, было описано со¬
стояние, названное "клеверная болезнь" и характеризовавшееся нарушением функции
яичников и резким снижением плодовитости вплоть до бесплодия. У баранов, гштав-
362
он
17Р-Эстрадно л
Диэтилстил ьбэстрол
ИЗОФЛАВОНЫ
НО^
Ресвератрол
кишечная
микрофлора q
ОН
Даидзеин Эквол
он о
осн3 ^ осн3
Формононетин Биоханин А
КУМЕСТАНЫ
ОН о-
Куместрол он
ЛИГНАНЫ
ОН
Секоизоларицирезинол
Энтеродиол
кишечная
микрофлора
Матаирезинол
он
Энтеролактон
Рис. 98. Структуры 17р-эстрадиола, синтетического эстрогена диэтилстильбэстрола и наиболее
распространённых фитоэстрогенов и продуктов их метаболизма в организме человека
363
Таблица 60
Основные источники фитоэстрогенов в пище жительниц Калифорнии 50-79 лет [721]
Флавоноид
Продукт
Все жен¬
щины (п =
447)
Афро-
американки
(п= 127)
Латино¬
американки
(п = 167)
Белые
(п= 152)
мкг/
день
%
мкг/
день
%
мкг/
день
%
мкг/
день
%
Изофлавоны:
Г енистеин
Тофу (соевый творог)
289
21
144
10
383
27
307
24
Пончики
281
21
277
19
292
21
275
21
Соевое молоко
212
15
429
30
126
9
126
10
Белый хлеб
138
10
148
10
127
9
142
11
Консервированный тунец
100
7
99
7
94
7
107
8
Оладьи, вафли
86
6
88
6
100
7
69
5
ВСЕГО:
81
83
80
79
Даидзеин
Тофу (соевый творог)
243
20
121
10
323
26
259
23
Пончики
173
14
170
14
179
24
169
15
Соевое молоко
169
14
342
28
100
8
101
9
Кофе
136
11
132
11
155
12
120
и
Белый хлеб
101
8
108
9
92
7
104
9
Оладьи, вафли
82
7
84
7
96
8
66
6
Консервированный тунец
57
5
56
5
53
4
60
5
ВСЕГО:
80
84
79
78
Биоханин А
Нут
37
47
20
34
42
49
45
51
Цитрусовые соки
11
35
10
37
12
45
11
27
Молоко
5
7
6
10
3
3
5
6
ВСЕГО:
83
80
82
84
Формоно-
Проростки люцерны
12
38
11
42
6
22
19
47
нетин
Цитрусовые соки
11
35
10
37
12
45
11
27
Пиво
2
5
1
4
1
6
2
5
Консервированный
стручковый перец
2
5
1
3
2
8
2
6
ВСЕГО:
84
85
81
85
Куместаны:
Куместрол
Цитрусовые соки
51
24
47
22
55
27
50
24
Кофе
32
15
32
15
36
18
27
13
Пончики
21
10
21
10
22
11
21
10
Проростки фасоли маш
19
9
20
10
11
5
26
12
Молоко
18
9
20
10
16
8
19
9
Белый хлеб
15
7
16
7
14
7
15
7
Консервированный тунец
8
5
10
5
9
4
10
5
ВСЕГО:
79
78
79
79
Лигнаны:
Матаирези-
Цитрусовые соки
15
42
14
41
17
46
15
39
нол
Сладкий картофель
5
14
5
14
4
12
7
18
Рис
5
14
5
14
5
13
5
14
Лук
2
5
2
6
2
5
2
5
Морковь
2
5
2
5
1
4
2
5
ВСЕГО:
80
80
79
80
Секоизолари-
Кофе
61
44
60
44
69
46
52
39
цирезинол
Персики,абрикосы
18
13
16
12
19
13
21
16
Соки цитрусовых
9
6
8
6
10
6
9
7
ВСЕГО
63
62
65
61
364
шихся клевером Trifolium subterranium, было снижено содержание сперматозоидов в
эякуляте, иногда у них даже наблюдались признаки лактации [115]. Последующие ис¬
следования позволили связать "клеверную болезнь" с высоким потреблением животны¬
ми куместрола и изофлавоноидов, в больших количествах (до 5 % сухой массы расте¬
ния) содержащихся в клевере. Высокое содержание фитоэстрогенов выявлено также в
ряде других растений, в частности люцерне, а симптомы, сходные с наблюдаемыми при
"клеверной болезни" у овец, были описаны у крупного рогатого скота, кроликов и неко¬
торых видов оленей.
По мнению некоторых учёных, в эволюционном плане появление фитоэстрогенов
стало результатом длительного формирования экофизиологических взаимоотношений
между флорой и фауной. Будучи основным источником пищи для травоядных живот¬
ных, растения выработали своеобразный механизм защиты от полного уничтожения по¬
средством синтеза соединений с эстрогенными свойствами и "регулирования" численно¬
сти стад травоядных животных путём снижения плодовитости. При этом эволюционный
процесс шёл по пути адаптации животных к фитоэстрогенам, выработки способности
эффективной их метаболизирования и быстрого выведения из организма. На клеточных
культурах и экспериментальных животных (мыши и крысы) было показано, что фитоэ¬
строгены способны модулировать специфические гормональные ответы тканей-
мишеней репродуктивных органов, а также влиять на рецепцию, продукцию и метабо¬
лизм эндогенных эстрогенов. В зависимости от состояния тканей-мишеней, концентра¬
ций эндогенных гормонов и экзогенных фитоэстрогенов, способов их введения (одно¬
кратно, дробно или длительно), растительные соединения с эстрогенной активностью
могут выступать в роли как агонистов, так и антагонистов собственных эстрогенов орга¬
низма [115].
Данных о влиянии фитоэстрогенов на репродуктивную функцию человека и друг их
приматов очень мало. Из древней Греции, Египта, стран Востока, от Гиппократа, Ави¬
ценны и других врачей и учёных древних и средних веков пришли сведения об исполь¬
зовании растений, овощей и фруктов, богатых фитоэстрогенами, в качестве контрацеп¬
тивных средств или, наоборот, стимуляторов фертильности. Исследования на обезьянах,
в течение 6 месяцев получавших обогащённую соей еду, показали, что изофлавоны ока¬
зывают антиатерогенное действие посредством снижения содержания холестерина в
липопротеинах низкой и очень низкой плотности и повышения - в липопротеинах высо¬
кой плотности, при этом фитоэстрогены не влияли на репродуктивные функции самок и
самцов [192]. У женщин, потреблявших ежедневно 60 г соевого белка, что эквивалентно
45 мг изофлавоноидов, в течение 3-4 недель, отмечалось увеличение на 1-6 дней менст¬
руального цикла за счёт удлинения фолликулярной фазы [115].
Традиционная диета жителей азиатских стран (Китай, Япония, Тайвань, Корея)
включает рис, овощи, соевые и рыбные продукты с высоким содержанием фитоэстроге¬
нов. Ежедневное количество поступающих изофлавонов может превышать 100 мг (20-
150 мг в день [320]) (табл. 49). Эпидемиологические исследования показывают, что у
жителей данных стран значительно ниже процент онкологических патологий (рак груди,
матки, простаты, толстой кишки) по сравнению с людьми, населяющими страны Запад¬
ной Европы. Несмотря на примерно одинаковую с жителями стран Запада частоту ла¬
тентных и "малых" форм рака предстательной железы, в Японии, Китае и ряде других
стран Азии смертность от этого злокачественного новообразования в 80-100 раз меньше
[1660]. Интересно отметить, что у иммигрантов из азиатских стран после переезда на
Запад и изменения характера питания на "западный" частота гормонально-зависимых
заболеваний, в том числе опухолевых процессов в предстательной железе, становится
365
такой же, как у коренных жителей. У финнов частота рака предстательной железы ниже
по сравнению с американцами, но выше, чем у японцев, что объясняется высоким со¬
держанием в рационе питания жителей Финляндии продуктов из цельного зерна [181].
Есть данные, что даже кратковременное пребывание фитогормонов в организме челове¬
ка существенно снижает риск возникновения онкологических заболеваний.
Большое число экспериментов было проведено, чтобы найти объяснение противо¬
опухолевой активности фитоэстрогенов. В условиях in vitro лигнан энтеролактон замед¬
лял рост клеток гормонозависимых новообразований в присутствии эстрадиола. Пред¬
полагают, что подобный эффект возникает вследствие конкуренции между эстрадиолом
и энтеролактоном за место связывания на рецепторе. Видимо, фитоэстрогены мешают
натуральным эстрогенам связываться с рецепторами опухолевых клеток, а сами, взаимо¬
действуя с рецептором, не могут активировать его в достаточной степени, чтобы вызвать
опухолевый рост. Фитоэстрогены способны снижать активность ключевых ферментов,
таких как тирозинкиназа, контролирующих клеточную пролиферацию [320], а также
ферментов ароматазной системы, осуществляющих конверсию андростендиона в эстрон
и тестостерона в 17р-эстрадиол [832]. В опытах на крысах показано, что скармливание
животным пищи, содержащей значительные количества соевых бобов или изготовлен¬
ных из них чипсов, богатых изофлавоноидами генистеином и даидзеином, достоверно
снижает частоту возникновения экспериментального ("бензантраценового") рака молоч¬
ной железы, а также тормозит развитие уже возникшей опухоли [115, 241]. Такая диета,
богатая генистеином и даидзеином, приводила к увеличению латентного периода разви¬
тия рака предстательной железы у половозрелых крыс [1222]. При содержании транс¬
генных мышей, носителей онкогена с-пеи, на рационе, богатом растительными волокна¬
ми и фитоэстрогенами, было отмечено уменьшение частоты спонтанного возникновения
опухолей молочной железы [1254]. В экспериментальных исследованиях влияние фи¬
тоэстрогенов на развитие опухолей не ограничивалось только репродуктивными органа¬
ми. Так, содержание мышей на диете, включающей 30 % соевых бобов, снижало частоту
развития у животных экспериментального ("нитрозаминового") рака печени [181]. На
модели индуцированного 9,10-диметил-1,2-бензантраценом рака кожи у мышей была
показана высокая противоопухолевая эффективность транс-ресвератрола [1429].
Все известные фитоэстрогены обладают антирадикальными и антиокислительными
свойствами и зачастую действуют синергично с водорастворимыми антиоксидантами,
такими как аскорбиновая кислота. Сравнительный анализ ингибирования Си2+-
индуцированного окисления липопротеинов низкой плотности изофлавонами (даидзеин,
генистеин) и экволом, который образуется из даидзеина под действием кишечной мик¬
рофлоры, выявил наиболее высокую активность эквола [735]. Несмотря на отсутствие в
молекуле эквола характерных для высокой антирадикальной активности флавоноидов
структурных элементов (двойная связь С2-СЗ, карбонильная группа в С4-положении и
катехоловая структура в В-кольце), а также связывающих ионы металлов центров (ОН-
группа в С5-положении совместно с С4-карбонильной группой или катехоловая струк¬
тура в В-кольце), в концентрации 0,5 мкМ он увеличивал лаг-фазу Си2+-
индуцированного окисления липопротеинов на 60 %, а в присутствии 50 мкМ аскорби¬
новой кислоты лаг-фаза возрастала в 4,7 раза. Для объяснения высокой антиокислитель-
ной активности эквола авторы проведённой работы предположили, что ингибирование
окисления происходит за счёт стабилизации структуры липопротеиновой частицы, то
есть эквол является структурным антиоксидантом. С позиций биологической целесооб¬
разности такая гипотеза вполне оправдана, ибо если для транспорта а-токоферола суще¬
ствуют специализированные белки, то почему бы не предположить существование спе¬
366
цифических мест связывания для гидрофобных фитоэстрогенов на липопротеиновых
частицах, осуществляющих транспорт данных соединений в крови.
Очищенные изофлавоновые фитоэстрогены (генистеин, даидзеин, биоханин А, эк-
вол) in vitro синергично с витамином С подавляют окисление липопротеинов низкой
плотности и защищают эндотелиальные клетки от токсического действия окисленных
липопротеинов [735, 817, 1197]. Диета, обогащённая изофлавонами из сои, снижает у
людей содержание в крови продуктов свободнорадикального окисления (F2-
изопростанов) и повышает ex vivo резистентность липопротеинов низкой плотности к
окислению [1507, 1626]. Вместе с тем механизмы антиоксидантного и, возможно, анти-
атерогенного действия изофлавонов в достаточной степени не изучены. Помимо прямо¬
го антирадикального действия, изофлавоны могут связывать ионы металлов переменной
валентности, стабилизировать структуру липопротеиновых частиц и защищать апопро-
теин В от окислительной модификации. В проведённом недавно исследовании было по¬
казано, что генистеин ингибирует окисление липопротеинов низкой плотности, индуци¬
рованное ионами Си2+ и пероксинитритом, однако при этом генистеин не расходуется
как а-токоферол или убихинон, а сохраняется в нативном виде [1197]. Для объяснения
этого феномена было сделано предположение, что при окислении выделенных липопро¬
теинов образующийся в реакции (1) радикал генистеина быстро восстанавливается в
реакции с ненасыщенными жирными кислотами (2), при этом реакция (2) превалирует
над реакцией с участием перекисных радикалов (3):
ROO*
(3)
молекулярные
продукты
При одновременном добавлении в среду с липопротеинами аскорбиновой кислоты и
генистеина в соотношении [аскорбат]/[генистеин] = 3,3/1 наблюдался сильный синер¬
гичный эффект действия антиоксидантов. В этом случае реакция восстановления ради¬
кала генистеина аскорбатом превалирует над другими путями его дезактивации:
ROO*
генистеин
аскорбат1
ROOH
генистеин
ROO*
(3)
молекулярные
продукты
аскорбат
Одним из эффективных фитоэстрогенов является ресвератрол (трянс-3,4',5-тригидрокси-
сгильбен; "resveratrol" иногда переводится как "резвератрол"). В основе его рецепторного взаимо¬
действия с клетками лежит структурное сходство с 17Р-эстрадиолом и, в особенности, синтетиче¬
ским эстрогеном диэтилстильбэстролом (4,4'-дигидрокси-т/?ан<:-а,р-диэтилстильбен) (рис. 98).
367
Ресвератрол присутствует во многих растениях, в том числе лекарственных, в наи¬
больших количествах он содержится в винограде, арахисе и сосновой хвое [1428]. Пред¬
полагается, что в растениях первоначально синтезируется только транс-форма, однако в
продуктах растительного происхождения выявляется также z/wc-форма (рис. 99), которая
образуется при УФ-облучении или в результате действия бактерий, в частности при
производстве вина.
Ресвератрол - "классический" фитоэстроген, способный прямо взаимодействовать с
клетками через эстрогеновые рецепторы [619, 872]. Хотя эффективность его связывания
с рецепторами значительно ниже, чем 17р-эстрадиола (концентрация ресвератрола в 10
мкМ для 50-процентного связывания соответствует 0,1 нМ 17Р-эстрадиола), в физиоло¬
гических концентрациях (3-10 мкМ) фитоэстроген индуцировал экспрессию эстроген-
зависимых генов и стимулировал пролиферацию эстроген-зависимых опухолевых кле¬
ток человека T47D [619]. Поэтому для ресвератрола, содержащегося в виноградных ви¬
нах и вносящего большой вклад в развитие феномена "французского парадокса", вполне
оправдано название "дворцовый гормон" [872]. Исследование фармакокинетики ресве¬
ратрола у животных (крысы) показало, что он быстро всасывается в желудочно-
кишечном тракте и через 60 мин после однократного приёма (100 мг/кг веса) его уровень
в крови достигает 25 нг/мл; в наибольших концентрациях ресвератрол выявляется в поч¬
ках [263, 265].
Впервые транс-ресвератрол был выделен из виноградной лозы в 1976 году и при¬
надлежит к так называемым фитоалексинам (от греческого "phyton" - "растение" и
"alexein" - "защищать") - соединениям, синтез которых индуцируется в ответ на стрес¬
совые воздействия, такие как ультрафиолетовое излучение, действие озона, температур¬
ные флуктуации, механические повреждения, микробные инфекции и атаки насекомых
[1637]. Хотя физиологическая функция ресвератрола в растениях до сих пор в достаточ¬
ной степени не установлена, однако предполагается, что, будучи фитоалексином, он
служит экологическим адаптогеном и защищает растения от патогенов, насекомых и
травоядных животных. В значительных количествах (10-20 мкМ) ресвератрол содер¬
жится в винограде, преимущественно в кожуре (50-100 мкг/г), и виноградных винах
(0,1-15 мг/л) [766, 1637]. Концентрация его в красных виноградных винах (1,5-15 мг/л)
существенно варьирует и зависит от сорта винограда, условий его выращивания и обра¬
ботки [1590]. Наибольшее содержание ресвератрола выявляется в винах, изготовленных
из винограда, выращенного в горных районах или районах с неустойчивым климатом
(север Франции). Наряду с флавоноидами ресвератрол может участвовать в кардиопро-
текторном действии красных виноградных вин [635].
В 1993 г. Эдвин Н. Фрэнкель с соавт. при изучении влияния фенольных соединений
красных вин на медь-индуцированное окисление липопротеинов низкой плотности по¬
368
казали, что ресвератрол в концентрации 10 мкМ более эффективно ингибирует окисле¬
ние по сравнению с суммарным экстрактом фенолов вина, но менее эффективно по
сравнению с эпикатехином и кверцетином [585]. Анализ наработки продуктов окисления
в липопротеинах человека и свиньи показал достаточно высокую антиоксидантную ак¬
тивность ресвератрола (Ю50 около 50 мкМ [257, 1711]), в концентрации 1,5 мкМ он в 2
раза увеличивал лаг-фазу образования диеновых конъюгатов [591]. Наибольшую эффек¬
тивность ресвератрол проявлял в отношении Cu-индуцированного окисления липопро¬
теинов низкой плотности, значительно меньшую - в отношении индуцированного иона¬
ми железа и 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом. Это позволяет предполо¬
жить, что антиокислительная активность ресвератрола во многом определяется его спо¬
собностью не только ингибировать липидные радикалы, но и выступать хелатором ио¬
нов меди [1637]. Анализ хелаторных свойств разных изоформ ресвератрола показал, что
транс-форма в 2 раза эффективнее связывает ионы меди, чем цис-форма, антирадикаль-
ная активность обеих форм была одинаковой [591]. В отношении ионов железа ресве¬
ратрол хелатором не является.
Ресвератрол более чем в 3 раза эффективнее, чем кверцетин, ингибировал НАДФН-
зависимое и -независимое окисление микросом печени крыс [591]. Сравнение антиокси¬
дантной активности ресвератрола с активностью других соединений в разных окисли¬
тельных системах показало, что он более эффективно (1С50 = 380 мкМ) перехватывал
липидные радикалы (окисление липосом из фосфолипидов мозга), чем пропилгаллат,
фенол, ионол и а-токоферол; в отношении НОС1 стильбен был менее активен по сравне¬
нию с пропилгаллатом, но превосходил а-токоферол и фенол; вместе с тем ресвератрол
не взаимодействовал с ОН-радикалами и Н202 [1075]. In vitro ресвератрол угнетал инду¬
цированное радиолизом окисление липосом более эффективно, чем витамины Е или С
[1457], и оказывал защитное действие при поражении изолированного сердца крыс, вы¬
званного ишемией/реперфузией [1259].
Исследования антиоксидантного действия ресвератрола в разных экспериментальных
системах выявляют значительно более высокую эффективность /я/?д//с-изоформы по
сравнению с г/ис-формой. Концентрации 50-процентного ингибирования радикалов 2,2-
дифенил-1-пикрилгидразила и окисления микросом печени крыс для аналога ресверат¬
рола без сопрягающей двойной связи между фенольными кольцами были более чем в 2
раза больше аналогичных концентраций для ресвератрола [1452]. Сравнительный анализ
антирадикальной активности ресвератрола (/я/?ш/оЗ,5,4’-тригидроксистильбен) и его
аналогов /я/?д//о4-гидроксистильбена, т/?дяс-3,5-дигидроксистильбена транс-3,5-
диметокси-4'-гидроксистильбена и /я/?дяс-3,5-дигидрокси-4'-метоксистильбена показал,
что для ингибирования липидных, 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильных и трихлорме-
тильных перекисных радикалов (СС1302Ж) ядрд-гидроксильная группа более важна, чем
л*еяш-гидроксильные [1457, 1452]. Интересно отметить, что наличие ОН-группы в 4'-
положении и я//?ш/с-конформация были необходимым условием подавления клеточной
пролиферации структурными аналогами ресвератрола [1452].
В работе [543] с использованием индуцированного 2,2'-азобис(2-метилпропионами-
дина) дигидрохлоридом окисления линолевой кислоты выявлена ещё одна закономер¬
ность: стильбены, имеющие гидроксильные заместители одновременно в положениях СЗ
и С4 (3,4-дигидрокси-, 3,4,5-тригидрокси- и 3,4,4'-тригидрокси-я2/?днс-стильбен), обла¬
дают большей антиоксидантной активностью, чем не имеющие таких структурных осо¬
бенностей (в том числе и ресвератрол). Как предполагают авторы, это обусловлено
большей стабильностью возникающего в результате взаимодействия с липидными пе-
роксирадикалами ор/яо-гидроксифеноксильного радикала за счёт внутримолекулярной
369
водородной связи: так, теоретически вычислено, что водородная связь в орто-
гидроксифеноксильном радикале приблизительно на 17 кДж/моль сильнее, чем в исход¬
ном пирокатехине, а энергия диссоциации связи О-Н последнего на 38 кДж/моль ниже,
чем у фенола, и на 37 кДж/моль - чем у резорцина Смета-дигидроксибензол) [1457,
1634]. Дополнительно повышает стабильность феноксильного радикала, а следовательно
антиоксидантную активность, наличие ОН-группы в положении С4', в результате наибо¬
лее эффективно радикалы линолевой кислоты ингибировал 3,4,4'-тригидрокси-т/?я«с-
стильбен, оставив далеко позади ресвератрол и а-токоферол. Кроме того, тестируемые
аналоги ресвератрола, и в особенности 3,4,4'-тригидрокси-//7/?акс-стильбен, действовали
синергично с а-токоферолом, восстанавливая а-токофероксильные радикалы.
Противовоспалительный эффект ресвератрола может реализовываться посредством
угнетения внутри- и внеклеточной продукции АКМ фагоцитами [912, 992, 1299], инги¬
бирования липоксигеназы и циклооксигеназы и снижения синтеза эйкозаноидов [766,
961], особенно тромбоксана В2 (1С50 = 7 мкМ) [1173], а также снижения экспрессии на
эндотелиоцитах молекул адгезии (ICAM-1, VCAM-1) [561]. При этом показано, что в
уже в физиологически легко достижимых концентрациях (4,38 нМ) фитоалексин эффек¬
тивно подавляет провоспалительную активность гранулоцитов крови (генерацию гипо¬
хлорита, супероксид- и нитрит-аниона, хемотаксис) [358]. Концентрации 50-
процентного ингибирования продукции OJ и Н202 при стимуляции липополисахаридом
или форболмиристатацетатом перитонеальных макрофагов мыши для ресвератрола ле¬
жат в пределах 3-30 мкМ [992]. В макрофагах ресвератрол также угнетает синтез NO*
индуцибельной NO-синтазой, активацию фактора транскрипции NF-kB и экспрессию
мРНК NO-синтазы [1529]. Ресвератрол эффективно (1С50= 15 мкМ) подавлял циклоок-
сигеназу 1 типа, особенно её гидропероксидазную активность (1С50 = 3,7 мкМ), в отно¬
шении же индуцибельного фермента 2 типа эффект был менее выражен (1С50 = 85 мкМ)
[766]. В то же время фитоэстроген в низких концентрациях (ГО50 < 3 мкМ) ингибировал
индуцированный липополисахаридом или форболмиристатацетатом синтез простаглан-
дина Е2 макрофагами, возможно, посредством угнетения индукции синтеза циклоокси¬
геназы 2 типа [992]. В концентрациях выше 10 мкМ транс-ресвератрол дозозависимо
ингибировал фагоцитоз клеток Kluyveromyces lactis перитонеальными макрофагами крыс
[912]. На модели каррагинанового воспаления у крыс введение ресвератрола (3 мг/кг или
8 мг/кг, per os) снижало развитие отёка как в острой (3-7 часов), так и в хронической
фазе (24-144 часов) [1420].
В культурах гепатоцитов ресвератрол подавлял клеточную пролиферацию и синтез
апопротеина В [480, 619], он также ингибировал пролиферацию эндотелиоцитов из аор¬
ты быка и усиливал в них синтез NO* [726]. Исследования, проведённые на эндотел ио¬
цитах человека, показали, что добавление в культуральную среду ресвератрола в кон¬
центрациях 1-100 мкМ приводит к усилению экспрессии мРНК эндотелиальной NO-
синтазы, содержание которой в клетках повышается после 24 часов инкубации [1590].
Антагонисты эстрогеновых рецепторов не влияли на индуцированные ресвератролом
экспрессию мРНК и усиление продукции NO-радикалов. Необходимо также отметить,
что активация синтеза N0* эндотелиоцитами наблюдалось уже через 2 минуты после
добавления фитоэстрогена, данный эффект исследователи связывают с ингибированием
внутриклеточного образования О^. Выполненные на выделенных аортах крыс исследо¬
вания сосудорасширяющего эффекта транс-ресвератрола показали, что в концентрациях
1-10 мкМ он ингибирует НАДН- и НАДФН-оксидазную активность, но не влияет на
образование супероксид-аниона ксантиноксидазой [1162]. Таким образом, усиление
370
ЫО*-зависимого расслабления сосудов ресвератролом может быть связано с ингибиро¬
ванием НАД(Ф)Н-оксидаз в эндотелиоцитах.
Ресвератрол эффективно (Ш50=16мкМ) ингибировал индуцированную коллагеном
агрегацию тромбоцитов человека [264], также как и тромбин- и АДФ-индуцированную
(ГО50= 160 мкМ), при этом другие фенольные антиоксиданты (катехин, эпикатехин, а-
токоферол, гидрохинон и ионол) были неэффективны [1173]. Аналогично флавоноидам
(кверцетин, катехин) ресвератрол надёжно защищал нейрональные клетки гиппокампа
крыс от вызванной донорами N0* гибели [249]. В физиологической концентрации (0,23
мкг/кг веса тела) фитоэстроген снижал смертность животных (крысы) в эксперименталь¬
ной модели ишемии/реперфузии почек (40 минут ишемии, 24 часа реперфузии), при этом в
почках на стадии реперфузии падала активность процессов ПОЛ (определялась по образо¬
ванию ТБК-реактивных продуктов) и усиливалась продукция NO-радикалов [625]. В от¬
ношении индуцированного ишемией/реперфузией повреждения миокарда ресвератрол
проявлял столь же эффективное защитное действие, как и суммарный экстракт фенолов из
красного виноградного вина [455]. Ресвератрол обладал высокой антимутагенной активно¬
стью и ингибировал (Ш50 = 4 мкМ) возникновение мутаций у Salmonella typhimurium (ли¬
ния ТМ677) при действии 7,12-диметилбензантраценом, он также предотвращал развитие
канцероген-индуцированных опухолей у мышей [766, 1429].
Из культуры клеток Vitis vinifera был выделен аналог ресвератрола - астрингинин (транс-
3,3',4',5-тетрагидроксистильбен). В разных эксперимен¬
тальных системах in vitro астрингинин проявлял сход¬
ную с ресвератролом антиоксидантную активность,
однако антирадикальная активность его была больше
[547]. Внутривенное введение крысам астрингинина в
дозах 25 и 250 мкг/кг за 15 минут до окклюзии левой
коронарной артерии предотвращало развитие аритмии
миокарда и дефибрилляции желудочков после 30 ми¬
нут ишемии, при этом повышалась выживаемость животных [732]. В дозах 2,5, 25 и 250
мкг/кг астрингинин в 2-3 раза увеличивал концентрацию NO-радикалов в плазме на ста¬
дии реперфузии, а в дозах выше 0,25 мкг/кг снижал выход в кровь лактатдегидрогеназы
после ишемии миокарда; кроме того, полифенол дозозависимо снижал размеры инфарк¬
тной области в миокарде через 4 часа после ишемии. Механизмы кардиопротекторного
действия астрингинина, так же как его эстрогенная активность, в настоящее время ин¬
тенсивно исследуются.
Так как эстрогены снижают риск развития атеросклероза и смертность от сердечно¬
сосудистых заболеваний, способность ресвератрола, содержащегося в красных вино¬
градных винах, взаимодействовать с эстрогеновыми рецепторами позволяет объяснить
специфичность "французского парадокса" в отношении сердечно-сосудистых заболева¬
ний. Сходство действия ресвератрола и эстрогенов позволяет предположить, что уме¬
ренное потребление красных вин модулирует состояние овуляторного пика у женщин,
когда концентрация эстрадиола в сыворотке возрастает до 350-400 пг/мл, при чрезмер¬
ном потреблении вина состояние сходно с состоянием беременности (содержание эстра¬
диола выше 1000 пг/мл) и может сопровождаться неприятными ощущениями и тошно¬
той. В настоящее время фармакокинетика и пути метаболизма ресвератрола, как и мно¬
гих других фенольных соединений, не исследованы в достаточной степени, поэтому ска¬
зать, какова его роль в антиоксидантной защите отдельных органов и целого организма
затруднительно.
ОН
371
Оксифенилкарбоновые кислоты и родственные им соединения
Оксибензойные (C6-Ci), оксикоричные (С6-С3) кислоты и их производные широко
представлены в растениях, поэтому являются важным компонентом питания животных и
человека. В организм человека оксифенилкарбоновые кислоты поступают главным об¬
разом с овощами, фруктами и напитками (табл. 61).
Таблица 61
Содержание оксифенилкарбоновых кислот в растительных продуктах и напитках
Продукт
Содержание оксифенил¬
карбоновых кислот (мкг/г
продукта)
Продукт
Содержание оксифенил- I
карбоновых кислот [
(мкг/г продукта) |
Картофель
140
Вишня
740
Помидоры
80
Пшеничные отруби
5000
Салат
80
Красное вино
96
Яблоки
55
Кофе
750
В рационе питания человека наиболее широко представлены кофейная и феруловая
кислоты. В растениях феруловая кислота преимущественно связана эфирными связями с
целлюлозой. Содержание эфиров феруловой кислоты в продуктах из злаковых культур
может составлять более 1 мг/г продукта; так, в пшеничных отрубях их концентрация
составляет около 5 мг/г [1350]. Кофейная кислота также содержится преимущественно в
виде эфиров, главным из которых является депсид кофейной и хинной кислот - хлоро-
геновая (5'-кофеилхинная) кислота. Одна чашка кофе (200 мл) содержит 50-150 мг хло-
рогеновой кислоты [1350], поэтому в некоторых странах кофе является главным источ¬
ником поступления оксифенилкарбоновых кислот (любители кофе ежедневно потреб¬
ляют 0,5-1 г хлорогеновой кислоты). Эллаговая кислота широко представлена в виде
эллаготаннинов и выделяется в свободном виде при их гидролизе. Оксифенилкарбоно¬
вые кислоты малотоксичны для клеток животных и хорошо адсорбируются в желудоч¬
но-кишечном тракте [1377]. Специальные исследования показали, что в результате
приёма человеком 1 г хлорогеновой кислоты около 33 % её всасывается в желудочно-
кишечном тракте, а при потреблении 0,5 г кофейной кислоты сорбируется 95 % [1155].
У человека и животных после попадания в кровь основная часть кофейной и хлорогено¬
вой кислот метаболизируется в органах и тканях и менее 30 % выводится с мочой. Так,
после внутривенных инъекций крысам в моче выявлялось 9 % хлорогеновой кислоты и
26 % - кофейной [391].
Оксифенилкарбоновые кислоты являются компонентами многих лекарственных рас¬
тений и природных продуктов, применяемых в медицинской практике. Так, в число
важных биологически активных соединений пропо¬
лиса входят фенилэтиловый эфир кофейной кисло¬
ты и его аналоги (бензилкофеат, кофеат оксикорич-
ной кислоты), обусловливающие NO-
Фенилэтиловый эфир ингибирующую активность прополиса [1084].
он кофейной кислоты Оксифенилкарбоновые кислоты обладают выра¬
женным антиоксидантным действием и во многих
окислительных системах по своей активности превосходят токоферолы и убихиноны.
372
Константы скоростей взаимодействия основных оксикоричных кислот с радикалами N3*,
возникающими при радиолизе водного раствора NaN3, составляли 1-4 х 1()9 M'V1 [569].
Полученные с помощью метода импульсного радиолиза константы реакции взаимодей¬
ствия кофейной и хлорогеновой кислот с О 2 составляли (0,96 ± 0,01) х 106 M'V1 и
(1,67 ± 0,14) х 106 M'V1, ещё более эффективно данные кислоты ингибировали ОН-
радикалы, соответствующие константы были (3,24 ± 0,12) х 109 M'V1 и
(3,34 ±0,19) х 109 M'V1 [869]. Кофейная, феруловая, синаповая кислоты проявляют вы¬
сокую ингибирующую активность в отношении синглетного кислорода, константы ско¬
рости их реакций с х02 зависят от полярности растворителя: так, в D20 они составляют
от 2 х 107 M'V1 до 4 х 107 M'V1 [569]. Для ингибирования синглетного кислорода важно
наличие фенольных ОН-групп, хотя их положение, как показано на примере орто-у па¬
ра- и л*е/?ш-кумаровой кислот, не имеет существенного значения. Хлорогеновая кислота
эффективно перехватывала перекисные радикалы линолевой кислоты
(кинг = (1*28 ± 0,11) х 105 M'V1) и пероксинитрит (кинг = (1,60 ± 0,7) х 105 M'V1 при
pH 7,4 и 25 °С) [869].
Сравнение эффективности подавления Си2+-индуцированного окисления липопро¬
теинов низкой плотности оксикоричными кислотами показало, что наиболее активной
была кофейная кислота (в концентрации 0,5 мкМ увеличивала лаг-фазу в 2 раза), менее
активной - феруловая, а кумаровая кислота была почти не эффективна [1103]. В концен¬
трациях больше 1 мкМ кофейная кислота ингибировала окисление липопротеинов, ин¬
дуцированное 2,2’-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом, а в концентрации 5 мкМ
она полностью устраняла клеточное (перитонеальные макрофаги мыши) окисление ли¬
попротеинов низкой плотности. При этом антиокислительная активность кофейной ки¬
слоты при индуцированном Си2+ и 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом окис¬
лении липопротеинов была выше активности тролокса [1103]. В суспензии микросом
кофейная кислота эффективно ингибировала процессы ПОЛ (1С50 = 1,51 ± 0,06 мкМ),
радикалы 1,1-дифенил-2-пикразила (1С50 = 19,8 ± 0,5 мкМ) и радикалы ОН* (1С50 = 572 ±
19 мкМ) [422]. Полимер кофейной кислоты эффективно ингибировал продукцию О ~г
зимозан-стимулированными гранулоцитами (1С50 = 3,5 мкг/мл), а также образование су¬
пероксидного анион-радикала в системе "ксантин-ксантиноксидаза" (1С50 = 3 мкг/мл)
[1320]. Фенольные кислоты являются важным компонентом антиоксидантного и анти-
атерогенного действия красных виноградных вин [834].
Галловая (3,4,5-тригидроксибензойная) кислота была обнаружена Карлом-
Вильгельмом Шееле в 1785 г. в вытяжках чернильных орешков (галлов). В виде слож¬
ных эфиров галловая кислота содержится также в таннинах чая (рис. 92), дубовой коры,
соке граната. Галловая кислота и её сложные эфиры сочетают низкую токсичность (5-7
г/кг) и высокую антиокислительную активность. Так, по своей способности ингибиро¬
вать окисление обычного и гидрогенизированного хлопкового масла пропилгаллат пре¬
восходит а-, у-токоферолы и ионол в 2-15 раз в широком диапазоне концентраций
(0,01-0,1 %) [150]. В отношении ингибирования НО* (1С50 = 191 ± 22 мкМ) и радикалов
1,1-дифенил-2-пикразила (1С50 = 9,4 ± 0,4 мкМ) эффективность галловой кислоты была
выше, чем флавоноидов (катехин, кверцетин, генистеин) [422]. Эфиры галловой кислоты
разрешены к применению в США, Швеции, Бельгии, Дании и других странах в качестве
антиоксидантных добавок для стабилизации жиров, витаминов, сухого молока [150].
В системе мСи2+/эти лен диамид - Н202м антирадикальная активность галловой кисло¬
ты в отношении НО* была ниже, чем катехина и протокатеховой кислоты, но выше, чем
тролокса, мочевой и аскорбиновой кислот (табл. 62). Галловая кислота и её эфиры инги¬
373
бировали окисление липопротеинов низкой плотности при культивировании с макрофа¬
гами и эндотелиоцитами [1673] и снижали нитрование тирозина, индуцированное перок-
синитритом [1185]. Супрессирующий эффект эфиров галловой кислоты в отношении
Си- и Fe-индуцированного окисления липопротеинов низкой плотности определяется их
антирадикальным действием и способностью связывать ионы металлов переменной ва¬
лентности [1025]. Эфиры галловой кислоты более эффективно, чем тролокс, защищали
эритроциты человека от гемолиза под действием пероксильных радикалов, образующих¬
ся при разложении 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлорида [1636]. Полифеноль-
ные соединения с двумя ОН-группами, расположенными у соседних атомов углерода
ароматического ядра (нордигидрогваяретовая кислота, эфиры галловой и кофейной ки¬
слот, кверцетин и катехин), эффективно защищали клетки китайского хомячка V79 от
токсического действия Н2О2; фенолы, не имеющие соседствующих ОН-групп (а-
токоферол, эфиры феруловой кислоты) были неэффективны [1098]. На модели ише¬
мии/реперфузии изолированной печени крыс пропилгаллат имел протективный эффект,
что проявлялось в снижении выхода цитозольных ферментов (лактатдегидрогеназы и
глутаматпируваттрансаминазы), а также глутатиона [1681]. В различных эксперимен¬
тальных системах было показано, что соли галловой кислоты обладают радиопротектор-
ными свойствами и способны защищать геном клеток от лучевого поражения [8].
Таблица 62
Концентрации 50-процентного ингибирования образования ОН-радикалов (определялись методом
ЭПР или по накоплению продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой) в системе
"Си2+(этилендиамид) - Н2О2" [1537]
Антиоксидант
1С50 (мМ) |
ЭПР
ТБК-реактивные продукты I
Протокатеховая кислота
0,01
0,02
Катехин
0,16
0,03
Кофейная кислота
0,23
0,04
Галловая кислота
>0,25
>0,1
I Мочевая кислота
0,04
>0,1
I Тролокс
>5,0
0,22
I Аскорбиновая кислота
>5,0
>2,0
1 Глутатион
0,09
0,12
Как уже отмечалось, эфиры галловой кислоты (метиловый, этиловый, пропиловый,
бутиловый и додециловый) с успехом применяются в качестве пищевых антиоксидантов
[8]. С их помощью удаётся значительно увеличить сроки хранения молока, животных
жиров, растительных масел, легко окисляющихся ненасыщенных жирных кислот, рыбы.
Эфиры галловой кислоты наряду с другими фенольными антиоксидантами нашли широ¬
кое применение в парфюмерной промышленности в качестве добавок к кремам, а также
в фармацевтической промышленности как соединения, повышающие устойчивость ви¬
таминов и других лекарственных препаратов к окислению.
374
Группой белорусских ученых предложен новый антиоксидантный препарат полиди¬
сульфид галловой кислоты (молекулярный вес ~ 1760 Да),
содержащий 7-8 мономеров галловой кислоты, соединён¬
ных дисульфидным "мостиком" [95]:
Высокая эффективность полисульфидов как ингибито¬
ров свободнорадикальных реакций показана в различных
экспериментальных системах in vitro и in vivo. В окисли¬
тельной системе "ферритин - Н202 - тетраметилбензидин"
полисульфид галловой кислоты, содержащий в среднем 7,5
мономерных звеньев, был в 11,2 раза более активным инги¬
битором по сравнению с галловой кислотой, что превышает
арифметическую сумму активностей отдельных звеньев [107]. Высокая антиоксидантная
активность полисульфидов связана с наличием "внутримолекулярного синергизма" в дей¬
ствии полимеров галловой и других кислот. Помимо антиоксидантных полидисульфиды
галловой кислоты обладают мембранстабилизирующими свойствами и модулируют ак¬
тивность ряда ферментов, в том числе каталазы, СОД, пероксидаз, при этом полисульфи¬
ды снижали инактивацию ферментов активными формами кислорода [45, 46].
Эффективность антирадикального действия полидисульфида галловой кислоты в сис¬
темах "Н202- метмиоглобин" или "метгемоглобин - 2,2'-азино-бис-(3-этилбензтиазолин-6-
сульфокислота)" превосходила эффективность пропилового эфира галловой кислоты и
тролокса [108]. In vivo полидисульфиды галловой кислоты проявляли низкую токсичность,
а по антиокислительной активности превосходили а-токоферол, ионол и эмоксипин, что
позволило успешно применять их в клинической практике при лечении черепно-мозговых
травм и коррекции гипоксических повреждений нервной ткани [103,135].
Как и другие фенольные соединения, пропил галлат, галловая и другие фенолокарбоно¬
вые кислоты в водно-масляных эмульсиях могут проявлять прооксидантные свойства
[1360]. Для прооксидантного действия галловой кислоты в присутствии ионов меди важно
наличие трёх гидроксильных групп; если две ОН-группы метилируются, то прооксидант-
ная активность резко снижается; декарбоксилирование молекул галловой кислоты усили¬
вало прооксидантное действие [835]. При окислении липопротеинов низкой плотности,
индуцированном ионами Си2+, добавление в среду кофейной или хлорогеновой кислот
одновременно с ионами меди снижало образование ТБК-реактивных продуктов и окисли¬
тельную модификацию липопротеинов, однако введение в систему кислот в концентраци¬
ях 0,1—5 мкМ после 9 мин инкубации липопротеинов с ионами меди усиливало окисление
[1655]. В культуре промиелоцитов HL-60RG галловая кислота индуцировала апоптоз, как
предполагается, в результате повышения внутриклеточной концентрации Н202 [744]; в
человеческих фибробластах пропилгаллат совместно с ионами Си2+ активировал процессы
ПОЛ, индуцировал повреждение ДНК и проявлял выраженную цитотоксическую актив¬
ность [758, 759]. Угнетение жизнеспособности гепатоцитов крыс под действием пропил-
галлата, галловой и эллаговой кислот сопровождалось снижением синтеза АТФ митохонд¬
риями [1092]. Многие исследователи связывают цитотоксический эффект галловой и ко¬
фейной кислот с их прооксидантной активностью, в результате чего это действие ингиби¬
руется цистеином, N-ацетилцистеином и глутатионом [1348], аскорбатом [1321], а также
предынкубацией клеток с а-токоферолом [1322].
В работе [64] проведено сравнительное исследование антиоксидантной активности
рядов структурно связанных производных р-(4-гидроксифенил)пропеновой (оксикорич-
ной) и 4-гидроксибензойной кислот. Авторами установлено, что производные оксико-
ричной кислоты, в которых карбоксильная группа отделена от ароматического кольца
375
s—s—
он
виниленовым мостиком, характеризуются более высокой антиоксидантной активностью,
чем соответствующие производные бензойной кислоты (табл. 63). Этот факт хорошо
согласуется с дополнительной стабилизацией феноксилов, образованных оксикоричными
Таблица 63
Константы скорости к7 (кумол, 60 °С) и периоды торможения (г) при окислении свиного жира
(100 °С, [РЬОН]=1мМ) [64]
Антиоксидант
/с7*10'4,
МГ^с'1
т-то,
час
Антиоксидант
к?’ 10'4,
М^с1
т-то,
час
но —^ — соон
4-гидроксибензойная ки¬
слота
0,27
0
но~С~~^~сн=снсоон
пара-Кумаровая кислота
0,8
0,5
НО
но—соон
3,4-дигидроксибензойная
кислота
4,6
8,0
НО
но сн=сн-соон
Кофейная кислота
9,7
53,0
Н3СО
)=\
но—^ Ъ— соон
Ванилиновая кислота
1,05
0,1
Н3СО
но сн=сн-соон
Феруловая кислота
0,9
2,1
Н3СО
но—^ ^—соон
Н3СО
I Сиреневая кислота
4,6
2,0
НзС0
110-^ V-CH=CH-COOH
н3со
Синаповая кислота
7,4
14,0
-ч_
но v^CH3
I Ионол
1,65
4,0
СН3
н°х5окснз
Н3С Т^о^с16н3з
сн3
а-Токоферол
450
6,0
376
В рядах соединений "4-гидроксибензойная - ванилиновая - сиреневая кислота" и
"ядрд-кумаровая - феруловая - синаповая кислота" введение метоксизаместителей в
орто-положения относительно фенольной группы приводит к одновременному увели¬
чению как величины к7, так и периода индукции т. Однако наиболее эффективными ан¬
тиоксидантами в обоих рядах оказались оряю-дигидроксизамещённые кислоты (3,4-
дигидроксибензойная и кофейная); так, по способности тормозить термическое само¬
окисление свиного жира кофейная кислота превосходит а-токоферол в 8,8 раза, ионол -
в 13,3 раза. Высокие значения периодов индукции окисления жира, ингибированного
кофейной и 3,4-дигидроксибензойной кислотой, авторы связывают с возможностью уча¬
стия феноксилов этих соединений, образующихся по реакции (7), в реакции диспропор-
ционирования (9):
Ph(OH)2 + ROO* > Ph(0H)0* + ROOH (7)
Ph(0H)0* + Ph(0H)0* > Ph(OH)2 + продукты (9).
В результате рекомбинации радикалов Ph(0H)0* происходит регенерация исходного
ингибитора Ph(OH)2.
По мнению авторов работы [13], производные коричной кислоты проявляют высо¬
кую противоокислительную эффективность благодаря наличию в структуре молекулы
виниленового фрагмента, который является реакционным центром и испытывает влия¬
ние заместителей бензольного кольца. В этих же работах отмечается наличие взаимосвя¬
зи между антиокислительными свойствами производных коричной кислоты и их термо¬
динамическими характеристиками, а также перспективность этого класса соединений
для исследования в качестве препаратов лечения патологий, связанных с активацией
процессов ПОЛ.
Салициловая кислота (2-гидроксибензойная кислота) - одна из наиболее распростра¬
нённых оксибензойных кислот, в природе встречается в растениях главным образом в
виде гликозида её метилового эфира. Под действием ацетилхлорида салициловая кисло¬
та ацилируется по гидроксильной группе и превращается в ацетилсалициловую кислоту
(аспирин) (рис. 100).
Рис. 100. Синтез аспирина из салицило¬
вой кислоты
Салициловая Ацетилсалициловая
кислота кислота
Салициловая кислота представляет собой антисептик и входит в состав мазей, кре¬
мов, паст и растворов для лечения кожных заболеваний. В качестве консерванта салици¬
ловая кислота применяется в пищевой промышленности. Салицилат натрия, салицила-
мид, ацетилсалициловая кислота - жаропонижающие, противовоспалительные и боле¬
утоляющие средства. В аспирине ОН-группа блокирована и он не образует комплексов с
ионами железа, однако легко гидролизуется в водных растворах с образованием салици¬
ловой кислоты. С ионами железа салициловая кислота образует комплексы, которые в
присутствии аскорбата начинают достаточно эффективно генерировать О" и Н202 [120].
Данное свойство салициловой кислоты может являться одной из причин индукции аспи-
377
СООН соон
рином диспепсии и язвы желудка. Поэтому регламентированное фармакопеями США и
Великобритании предельное содержание салициловой кислоты в лекарственных препа¬
ратах аспирина не должно превышать 0,3 %.
Эллаговая кислота относится к дубильным веществам и в высоких концентрациях
содержится в коре деревьев, шишках ольхи клейкой и
ольхи серой. Дубильные вещества и главная их со¬
ставляющая - таннины - так же, как эллаговая кисло¬
та, обладают низкой токсичностью и высокой биоло¬
гической активностью. В разных экспериментальных
системах эллаговая кислота проявляла выраженные
антиоксидантные свойства при ферментативном (1С50
= 6 мкг/мл) и аскорбат-зависимом ПОЛ (1С50 = 2
мкг/мл). Антиоксидантные свойства этого полифенола
определяются наличием нескольких ОН-групп, способных инактивировать радикалы и
связывать ионы железа.
На модели индуцированного введением изадрина (внутримышечно 60 мг/кг в тече¬
ние 4 дней) миокардита у крыс было показано, что эллаговая кислота, вводимая парал¬
лельно изадрину в дозах 0,5 и 1 мг/кг, нормализовала функциональные показатели ЭКГ,
в гомогенатах миокарда повышала активность СОД и уровень восстановленного глута¬
тиона и снижала образование малонового диальдегида (содержание последнего падало и
в сыворотке крови) [152]. По эффективности защитного действия в данной эксперимен¬
тальной модели эллаговая кислота превосходила токоферола ацетат, который вводился
внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг. На модели тетрахлорметанового гепатита у мышей
указанный полифенол проявлял выраженный защитный эффект при введении в дозе 1
мг/кг, что проявлялось в уменьшении весового коэффициента печени, снижении образо¬
вания малонового диальдегида и диеновых конъюгатов, а также возрастании уровня вос¬
становленного глутатиона [151].
Введение крысам эллаговой кислоты в виде таблеток (1 мг/кг в день, 4 дня) оказыва¬
ло мембраностабилизирующее действие и снижало спонтанный гемолиз эритроцитов
[151].
Из корней Picrorhiza kurroa был выделен апоцинин (4'-гидрокси-3'-метокси-
ацетофенон), эффективно ингибирующий продукцию О ~2 стимулированными грануло-
цитами человека (1С50 = 10 мкМ), но не влияющий на процесс фагоцитоза [1407]. Иссле¬
дование действия апоцинина и его аналогов (ванилина, ванилиновой кислоты, ацетоси-
рингона, сирингальдегида, сиринговой кислоты, рис. 101) в разных экспериментальных
системах показало, что соединения не взаимодействуют непосредственно с супероксид-
анионом, что проявляется в отсутствии ингибирования интенсивности хемилюминес¬
ценции в системе "ксантин - ксантиноксидаза - люцигенин" [1560]. По-видимому, дей¬
ствие данных фенолов направлено на метаболические пути, ведущие к активации
НАДФН-оксидазы фагоцитов.
Метоксилирование исследованных соединений в положении С5 приводило к усиле¬
нию ингибирования хемилюминесцентного ответа гранулоцитов с люминолом при сти¬
муляции зимозаном, а также люцигенин-усиленного хемилюминесцентного ответа при
стимуляции форболмиристатацетатом. Это делает метоксилированные производные
апоцинина перспективными в плане создания новых противовоспалительных препара¬
тов.
378
Апоцинин
Ванилин
Ванилиновая кислота
Ацетосирингон
Сирингальдегид
Сиринговая кислота
R1
R2
сосн3
н
сно
н
соон
н
СОСНз
осн
сно
ОСН'
соон
осн
Рис. 101. Структуры апоцинина, ванилина, ванилиновой кислоты и их метоксилированных произ¬
водных
КАРОТИНОИДЫ
Из натуральных продуктов выделено и охарактеризовано более 600 различных каро¬
тиноидов, среди которых наиболее изученными и часто встречающимися являются ли-
коиин, а-, Р- и у-каротины. Каротиноиды (от латинского "carota" - "морковьм и грече¬
ского "eiSoii' - "вид") относятся к группе жирорастворимых растительных пигментов,
которые придают характерную окраску (жёлтый, оранжевый, красный цвет) овощам и
фруктам, они синтезируются растениями, морскими водорослями и некоторыми микро¬
организмами (бактерии, грибы). Основными источниками поступления каротиноидов
для человека являются овощи и фрукты (табл. 64).
Таблица 64
Содержание каротиноидов в некоторых фруктах, овощах и ягодах (мг/100 г сырого веса) [1276]
Фрукты
Овощи
Манго
1800 (300-1000)
Морковьа
8115 (4300-11000)
Дыня канталупа
1000
Сладкий картофель
3930
Азимина
810
Красный перец
3840
Маракуйя
750
Шпинат
3535
Абрикос
405 (200-3370)
Кудрявая капуста
3145
Слива
295
Молодая капуста
2630
Арбуз
230
Кресс водяной (жеруха)
2520
Розовый грейпфрут
280
Лук-порей
735
Чёрная смородина
100
Спаржевая фасоль (манжту)
695
Персик
58
Помидор3
640
Гладкий персик
58
Кабачок
610
Яблоко
18
Брокколи
575
Примечание. аМорковь и помидоры - важнейшие источники а-, Р-каротиноидов и ликопина.
379
Обширная группа каротиноидов подразделяется на 2 подкласса: каротины, содержа¬
щие исключительно углерод и водород, и ксантофиллы, в состав которых входят также
молекулы кислорода (спирты, кетоны, альдегиды, окиси, простые и сложные эфиры)
(рис. 102). Несмотря на большое разнообразие, все молекулы каротиноидов имеют в сво¬
ей структуре полиеновую цепь с чередующимися двойными связями. В такой цепи (так
же, как в бензольном кольце) наблюдается обобщение тг-электронов, что определяет
оптические (поглощение в видимой области спектра) и антиоксидантные свойства дан¬
ных соединений. В частности, ликогшн является главным красным пигментом помидо¬
ров, розовых грейпфрутов, кожуры красного винограда, мякоти арбуза; для жителей ев¬
ропейских стран томаты и продукты из томатов являются основным источником его по¬
ступления (среднее содержание в плазме крови - 0,5 мкмоль/л [1440]). (З-Криптоксантин
- жёлтый пигмент и часто используется для подкрашивания животных масел; содержит¬
ся в плодах апельсинов, манго, папайи, персиков, а также кабачках и мускатной дыне.
Морковь служит главным и фактически единственным источником поступления а-
каротина для человека. Лютеолин в высоких концентрациях содержится в зелёных ли¬
стьях овощей, плодах манго, апельсинов, киви, персиков, а также горохе, кабачках,
брюссельской капусте, зелёной фасоли, тыкве, дыне, молодом картофеле. Зерновые
культуры (пшеница, кукуруза), овощи (капуста), а также специи (перец, горчица) служат
источником поступления лютеина и зеаксантина.
Предшественником каротиноидов в растениях является фитоен, который образуется
в результате соединения с помощью фитоенсинтазы двух молекул геранилгеранилпиро-
фосфата. В последующем концевые участки каротиноидов, как правило, замыкаются,
что задаёт разнообразие данных соединений и создаёт определённые трудности их но-
менклатуризации. Так, один конец молекулы фукоксантина (бурый пигмент диатомовых
водорослей) содержит эпоксид, другой конец несёт редко встречающуюся в природе
структуру - аллен (рис. 102). Замыкание концов молекулы ликопина с помощью фер¬
мента ликопинциклазы сопровождается потерей того или иного атома водорода, что
приводит к образованию а- или p-каротина, в процессе этих реакций возможно гидро-
ксилирование, метилирование и другие модификации молекул. В настоящее время ве¬
дётся интенсивная работа по увеличению содержания каротиноидов в растениях, упот¬
ребляемых человеком в пищу: с помощью методов генной инженерии осуществляется
трансфекция генов, кодирующих ферменты биосинтетических путей. Так, группой ис¬
следователей из Германии и Швейцарии создан "золотой рис": в эндосперму риса, в ко¬
торой в обычных условиях синтезируется только бесцветный фитоен, учёные внедрили
гены трёх ферментов синтетической цепочки (3-каротина (рис. 102), получившиеся в ре¬
зультате зёрна имели ярко-жёлтый цвет за счёт синтезируемых растением каротиноидов
(с помощью ВЭЖХ показано наличие в "золотом рисе" a-и (3-каротина, лютеина, зеак¬
сантина, при этом содержание (3-каротина достигало 2 мкг/г) [1661]. Путём внедрения
гена ликопинциклазы удалось получить помидоры, содержание в мякоти которых
Р-каротина достигало 60 мкг/г- 100 г таких томатов содержит рекомендуемую ежеднев¬
ную дозу провитамина А [1296]. Созданы растения рапса, трансгенные по фитоенсинта-
зе, в которых суммарный уровень каротиноидов повышен в 50 раз, а содержание а- и
Р-каротина достигает соответственно 400 и 700 мкг/г [ 1386].
У человека в желудочно-кишечном тракте сорбируется от 5 до 50 % поступающих
каротиноидов. Эффективность адсорбции в значительной степени зависит от жирнокис¬
лотного и белкового состава пищи, при этом увеличение содержания каротиноидов сни¬
жало их всасывание.
380
Геран ил геран ил ии рофосфат
Фитоенсинтаза
на
Зеаксантин
он
НО'
Криптоксантин
Фукоксантин но 0-С-СН3
Рис. 102. Схема синтеза каротиноидов и структуры наиболее распространённых каротиноидов
381
Исследования на животных (хорьки) показали, что всасывание Р-каротина в тонком
кишечнике существенно зависит от наличия витамина Е: в физиологических концентраци¬
ях а-токоферол увеличивал поступление Р-каротина в лимфатическую систему в 4 раза, а
в фармакологических концентрациях - в 12-21 раз [1597]. В организме человека некото¬
рые каротиноиды (Р- и а-каротин, Р-криптоксантин) являются предшественниками вита¬
мина А: ретинола, ретиналя, ретиноевой кислоты (рис. 103, 104); другие важные кароти¬
ноиды (ликопин, лютеин, зеаксантин) не обладают такой провитаминной активностью.
Рис.
Клетка слизистой облочки кишечника
103. Метаболизм Р-каротина в желудочно-кишечном тракте [1598]
15 14' 12' 10' 8' ГЧГ4)
р-Каротин
ОН
Р-Апо-8'-каротиноевая кислота
(S-Ano-lO'-Kapoi иноевая кислота
ОН
Р-Апо-12’-каротиноевая кислота
.ОН
Р-Апо-8'-каротиналь
Р-Апо-10'-каротиналь
Р-Апо-12'-каротинал ь
Р-Апо-14'-каротиносвая кислота
Р-Апо-14-кароти нал ь
Нецентральное
расщепление
\7
.ОН
Ретинальоксидаза
Цитоплазма
Р-Апо-15-каротиноевая кислота
(Ретиносвая кислота)
Р-Апо-15-каротинал ь
(Ретиналь)
Центральное
расщепление
Рис. 104. Образование каротиноевых кислот и каротиналей в результате Р-окисления или расщепле¬
ния молекул Р-каротина [681]
382
Антиоксидантное действие
Наличие обобщённой системы тс-электронов в молекулах каротиноидов приводит к
низким значениям электронно-возбуждённых состояний молекул и служит причиной
того, что данные соединения могут легко окисляться и восстанавливаться с образовани¬
ем радикалов. Показано, что каротиноиды - эффективные антиоксиданты, действующие
в отношении алкоксильных и перекисных радикалов, синглетного кислорода [1151,
1181], NO-радикалов и пероксинитрита [839]. Каротиноиды обладают антиканцероген¬
ным действием, что делает их важным элементом защиты генома клеток от окислитель¬
ных повреждений [656, 1301]. Для Р-каротина характерна высокая тканевая специфич¬
ность: при назначении диеты с 3-процентным содержанием Р-каротина количество гид¬
роперекисей фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина в эритроцитах снижалось
соответственно в 50 и 13 раз и не изменялось в плазме, лёгких и печени, хотя концен¬
трация антиоксиданта повышалась во всех изучаемых тканях [1090].
Полиеновые углеводороды, и прежде всего каротиноиды, являются наиболее эффектив¬
ными природными тушителями синглетного кислорода: константы скоростей взаимодейст¬
вия основных каротиноидов с ]02 находятся в пределах 109—10ю M'V1 [499, 500]. Константа
скорости взаимодействия Р-каротина с ]02 составляет 14 х 109М'1с'1 [799], при этом одна
молекула Р-каротина вызывает конверсию 200-1000 молекул ]02, что можно объяснить фи¬
зическим механизмом тушения посредством переноса энергии на триплетный уровень р-
каротина, который находится на 22 ккал/моль ниже уровня синглетного кислорода:
102 + Р-каротин > 02 + 3(Р-каротин).
Такое свойство Р-каротина делает его эффективным антиоксидантом в различных
фотоиндуцированных процессах, сопровождающихся образованием 102, вместе с тем
эффективность каротинов незначительна при окислении, вызванном Н202 и ионами ме¬
таллов переменной валентности. Анализ ингибирования 102 разными по строению со¬
единениями каротиноидной природы показал, что эффективность ингибирования воз¬
растает с увеличением количества сопряжённых двойных С-С связей, наличие эпоксид¬
ной группы в наибольшей степени повышало эффективность по сравнению с карбо¬
нильными или гидроксильными заместителями [409].
Р-Каротин может участвовать в регенерации токоферильного радикала с образовани¬
ем катион-радикала Р-каротина, как это следует из реакции:
а-ТфО* + Н+ + Р-каротин > а-ТфОН 4- р-каротин*\
Исследование взаимодействия образующихся при фотолизе феноксильных радикалов
с p-каротином показало, что такое взаимодействие осуществляется либо через формиро¬
вание аддукта, либо посредством переноса электрона с образованием катион-радикала
каротина, скорости обоих процессов были сходными: 1-1,5 х 104 с 1 и 2-3 х 104 с 1 соот¬
ветственно [1051]. Показана возможность переноса электрона с катион-радикала р-
каротина на молекулу а-токоферола, в ряде случаев скорость такой реакции (к = 1,7 х
10 M'V1) превышает скорость обратной реакции регенерации токоферильного радикала
[3-каротином, поэтому в физиологических условиях скорее а-токоферол предохраняет от
окисления Р-каротин, чем наоборот [1052]. На модели окисления липосом, индуциро¬
ванного 2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрилом), было показано синергичное действие
липофильных каротиноидов (ликопин, лютеолин и Р-каротин) с глутатионом [791].
Как отмечалось выше, ликопин не является предшественником витамина А, однако в
тканях его содержание достаточно высоко (от 1 нмоль/г в жировой ткани до 20 нмоль/г в
383
надпочечниках и яичках), кроме того, среди каротиноидов ликопин обладает самой вы¬
сокой (в эквивалентах тролокса) антиоксидантной ёмкостью: так, константа скорости
его взаимодействия с синглетным кислородом составляет 3,1 х Ю10 M'V1 [500]. Эпиде¬
миологические исследования выявляют обратную взаимосвязь между поступлением ли-
копина с пищей и риском развития некоторых видов онкологических заболеваний, в ча¬
стности рака простаты [1440]. Антиканцерогенный эффект ликопина подтверждается его
способностью в низких концентрациях (10'6-10'5 М) ингибировать рост клеток рака про¬
статы человека LNCaP в культуре [844]. Имеются также наблюдения, что включение в
рацион питания богатых ликопином продуктов (помидоры, томатные соки и пасты)
снижает тяжесть сердечно-сосудистых заболеваний [1253]. Анализ действия ликопина
на активность процессов ПОЛ и эффективность антиоксидантных систем защиты у жи¬
вотных показал, что внутрижелудочное введение крысам раствора ликопина в дозах 10 и
50 мг/кг в течение 14 дней приводит к усилению общей антиоксидантной активности
плазмы крови и снижению образования ТБК-реактивных продуктов в печени, в то время
как активность основных ферментов антиоксидантной защиты (глутатионпероксидаза,
глутатионредуктаза, каталаза, хинонредуктаза), так же как содержание восстановленно¬
го глутатиона в печени не изменялись, хотя наблюдалось некоторое повышение актив¬
ности глутатионтрансферазы [80].
Учитывая, что p-каротин представляет собой полиненасыщенное соединение, он сам
может легко окисляться по радикальному механизму и выступать в качестве проокси¬
данта - индуктора свободнорадикальных реакций, особенно при увеличении его концен¬
трации или р02 в клетках [91, 952]. Антиоксидантные свойства Р-каротина сильно зави¬
сят от содержания кислорода: при низких р02 (меньше 150 мм рт. ст.) он проявляет вы¬
сокую антирадикальную активность, в то время как при высоких парциальных давлени¬
ях (-760 мм рт. ст.) кислорода становится прооксидантом [1182]. На изолированных
тимоцитах мышей было показано, что при концентрациях выше 500 мкМ p-каротин про¬
являет прооксидантное действие [952]. В экспериментах на крысах пероральное введе¬
ние в течение 30 дней Р-каротина в дозах 0,5 и 20 мг/кг приводило к увеличению анти¬
оксидантного потенциала клеток печени и миокарда, в то же время повышение дозы
препарата до 50 и 100 мг/кг снижало антиоксидантный потенциал [91]. Одной из причин
прооксидантного действия высоких доз каротиноидов в экспериментальных системах
может являться способность данных молекул образовывать агрегаты. Наличие таких
агрегатов выявляется в мембранах клеток, при этом их образование повышает текучесть
и проницаемость мембран, что может сопровождаться усилением ПОЛ. Агрегация моле¬
кул каротиноидов также существенно снижает их антиоксидантную эффективность в
отношении *02 [345]. Так как в физиологических условиях парциальное давление кисло¬
рода в клетках обычно меньше 150 мм рт. ст. (в атмосфере содержание молекулярного
кислорода ~21 % или около 150 мм рт. ст.) и концентрация каротиноидов значительно
меньше 0,5 мМ, то считается, что в живом организме каротиноиды являются антиокси¬
дантами [952].
В водных растворах фенольные антиоксиданты могут определяться спектрофо¬
тометрически: так, а-токоферол в этаноле поглощает при 294 нм (8 = 71 M_1cm_1), токо¬
ферола ацетат - при 285 нм (е = 43,6 М'*см !) [436]. Для прямого определения содержа¬
ния наиболее важных фенольных антиоксидантов (Р-каротин, витамины А, Е, К и их
изомеры) в биологических образцах разработаны методы их экстракции и анализа с по¬
мощью высокоэффективной жидкостной хроматографии [154, 436], позволяющей выяв¬
лять микромолярные концентрации данных соединений (например, 0,56 мкмоль/л [1398]
или 3 нг/мл для а-токоферола). Такой подход широко применяется в клинических ис-
384
следованиях для регистрации витаминов Е, К, каротиноидов, ретиналей [583, 1650], ас¬
корбиновой [663, 745] и мочевой кислот [958]. Так, нормальное содержание а-
токоферола в сыворотке крови человека составляет 33,7 ± 8,19 мкмоль/л, а в эритроци¬
тах - 4,06 ± 0,68 мкмоль/л [1398]; содержание коэнзима Q в плазме крови здоровых лю¬
дей, измеренное с помощью комбинации ВЭЖХ- и УФ-детектирования (предел обнару¬
жения 90 нг/мл), составило 0,47 ± 0,18 мкг/мл [818].
Необходимо отметить, что содержание а-токоферола в сыворотке зависит от липид¬
ного состава и не отражает его содержание в клетках, которое у человека в 8-10 раз ни¬
же; это ограничивает диагностическую значимость определения токоферолов в сыво¬
ротке. Витамин Е является основным мембранным антиоксидантом, его дефицит приво¬
дит к снижению устойчивости клеток к прооксидантному воздействию. Поэтому показа¬
тель гемолиза эритроцитов, индуцированного перекисью водорода, может служить не¬
прямым методом качественной оценки уровня а-токоферола [69].
АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА
Аскорбиновая кислота (витамин С; у-лактон 2,3-дегидро-Ь-гулоновой кислоты;
2-оксо-Ь-треогексоно-1,4-лактон-2,3-ендиол) была впервые выделена в 1928 г. Альбер¬
том Сент-Дьёрдьи (Albert Szent-Gyorgyi von Nagyrapolt), награждённым за это открытие
Нобелевской премией по физиологии и медицине 1937 г. ("За открытия в области про¬
цессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и
катализа фумаровой кислоты"). Аскорбиновая кислота синтезируется всеми хлорофил¬
лсодержащими растениями, пресмыкающимися и земноводными. Для беспозвоночных,
рыб, высокоорганизованных видов птиц и некоторых млекопитающих (человек, челове¬
кообразные обезьяны, морские свинки, ряд летучих мышей) она является витамином;
это связано с тем, что данные виды не имеют фермента L-гулонолактоноксидазы (КФ
1.1.3.8, систематическое название "Ь-гулоно-1,4-лактон:кислород-оксидоредуктаза"),
катализирующей одну из последних стадий конверсии глюкозы в аскорбат (рис. 105).
Считается, что в ходе эволюции способность синтезировать витамин С впервые появи¬
лась у прародителей амфибий около 30 млн. лет назад, когда первые позвоночные вы¬
шли из воды на сушу, в богатую кислородом среду, и была потеряна у предшественни¬
ков приматов приблизительно 25 млн. лет назад [1435].
Биосинтез аскорбиновой кислоты происходит главным образом из углеводов: из га¬
лактозы либо из глюкозы (рис. 105). В промышленности аскорбиновую кислоту полу¬
чают с выходом около 50 % из D-глюкозы, используя микробиологический синтез.
Предпринимаются попытки создания трансгенных растений, синтезирующих витамин С
в повышенных количествах: так, введение крысиного гена гулонолактоноксидазы в рас¬
тения табака и салата позволило увеличить уровень аскорбата в их листьях в 4-7 раз; для
салата, помимо несомненного повышения пищевой ценности, это позволяет снизить ко¬
личество бисульфитов, применяемых для предотвращения побурения листьев [762].
Аскорбиновая кислота очень нестабильна и легко разрушается при нагревании в ще¬
лочных условиях, а также под действием кислорода в присутствии ионов металлов пе¬
ременной валентности, катапизирующих её окисление с образованием неактивных про¬
дуктов. В мясе, яйцах и рыбе витамин С содержится в сравнительно небольших количе¬
ствах; в пастеризованном, т. е. нагретом до 80-85 °С молоке его также очень мало, в вы¬
сушенных зёрнах злаков нет совсем. Основным источником витамина С служат свежие
овощи и фрукты (табл. 65).
385
Уридиндифосфат-глюкуроновая кислота
Уридии дифосфаг-глюкоза
СООН
ш.-
н ОН
D-Г люкуроновая
кислота
Пентозофосфатный
путь
на
о^^он
о=
D-Г люкуроновой
кислоты у-лактон
<рН
Н ОН 2С-С Н
но он
Аскорбиновая кислота
Самопроизвольная
** енолизация
40* о
HOH2C-C|^/uWO
на х)н
L-Гулоновой кислоты
у-лактон (L-гулонолактон)
L-Гулонолактон-
оксидаза
Н^н п
II0H2C-tM^U\^0
но о
2-Ксто-Ь-гулонолактон
Рис. 105. Схема биосинтеза аскорбиновой кислоты [37, 1087]
Аскорбиновая кислота - наиболее важный антиоксидант плазмы человека, где её со¬
держание в норме составляет 20-60 мкМ; после курса приёма витамина С его уровень воз¬
растает до 100-200 мкМ [667, 1002].
Витамин С обнаружен практически во всех тканях млекопитающих, однако больше
всего его содержится в надпочечниках, гипофизе и вилочковой железе; в меньшей степени
он представлен в печени, селезёнке, поджелудочной железе и головном мозге [1265].
Большие концентрации (около 100 мкМ) аскорбата содержатся в бронхоальвеолярном
секрете и спинномозговой жидкости, где она является одним из главных антиоксидантов
[948]. Многие клетки имеют механизмы активного транспорта аскорбиновой кислоты
(преимущественно через глюкозный транспортёр [1002]), поэтому внутриклеточное её
содержание может составлять несколько миллимолей [ 1600].
386
Таблица 65
Содержание витамина С в некоторых фруктах, ягодах и овощах (мг/100 г сырого веса) по данным из
разных источников*
Фрукты, ягоды
Источник
Овощи
Источник 1
[37]
[1087]
[1276]
[37]
[1087]
[1276] |
Шиповник
1000
250-800
Петрушка
200-300
Чёрная смородина
200
150-200
200
Молодая капуста
180
Гуава
230
(9-410)
Красный перец
150-200
140
Земляника
59
40-70
77
Зелёный перец
128
120
Лимон
50
40-50
58
Кудрявая капуста
110
Грейпфрут
30-70
Брюссельская капуста
109
100-120
115
Апельсин
50
30-50
57
Кориандр
90
Личжи (китайский
крыжовник)
Папайя
39
45
Капуста брокколи
Кресс водяной (жеру¬
ха)
113
80-90
87
62
Манго
10-15
37
Кресс-салат
79
Гладкий персик
37
Спаржевая фасоль
(манжту)
54
Персик
31
Белокочанная капуста
186
30-70
49
Вишня
15-30
Шпинат
51
35-40
Ананас
15-25
Цветная капуста
78
50-70
43
Яблоко
6
3-30
Картофель молодой/
старый
30/8
Банан
8-16
3-20
Хрен
120
25
Слива
3
Горох
Баклажан
Помидор
Репчатый лук
Морковь
25
6
15-25
10-20
10-15
17
Примечание. * Данные колеблются в зависимости от множества параметров: места произра¬
стания, характеристики почвы, погодных условий и т. д.
387
В наибольших количествах витамин С накапливается в иммуннокомпетентных
клетках, особенно лейкоцитах, где её концентрация в 10 раз превышает содержание в сы¬
воротке.
Средний биохимический полупериод аскорбиновой кислоты в организме взрослого че¬
ловека составляет 10-20 дней с оборотом около 1 мг/кг веса тела и общим содержанием 22
мг/кг и концентрацией в плазме крови 50 мкмоль/Л [1087]. Основные метаболиты аскор¬
биновой кислоты у человека - дегидроаскорбиновая, 2,3-дикетогулоновая и щавелевая
кислоты (рис. 106) - удаляются главным образом с мочой; при поступлении в больших
дозах аскорбиновая кислота выводится в неизменённом виде.
он ун ОН
HOH2C-CH.>'0vs-o НОН2С-СН НОН2С-СН
но он но о* о о
Радикал Дегидроаскорбиновая
Аскорбиновая кислота аскорбиновой кислоты кислота
о о
и II
но-с-с-он
Щавелевая кислота
VH ft ff
HO-CH2-CI^CH-(^-C-C-OH
он о
2,3-Дикетогулоновая
HO-CHo-CH-Ctt-C-OH
L-треониновая кислота
L-ксилоза
L-ликсоновая кислота
Рис. 106. Схема катаболизма аскорбиновой кислоты [37, 1087]
Аскорбиновая кислота может выступать в качестве донора и акцептора атомов водо¬
рода благодаря наличию в структуре молекулы двух енольных групп, рис. 107. Донорно-
акцепторные свойства делают возможным участие аскорбиновой кислоты (OH-Asc-OH)
в ферментативных реакциях гидроксилирования субстратов (ХН) и её функционирова¬
ние в качестве кофактора гидроксилаз и монооксигеназ, участвующих в синтезе колла¬
гена, карнитина и нейротрансмиттеров:
(OH-Asc-OH) + 02 + ХН > (0=Asc=0) +ХОН + Н20.
388
он он
Радикал аскорбата
Рис. 107. Окислительные превращения аскорбиновой кислоты
Антиоксидантное действие
В биологических средах аскорбиновая кислота обладает чрезвычайно широким спек¬
тром антиоксидантных свойств (табл. 66); в число обезвреживаемых ею АКМ входят
НОС1 (что при ревматоидном артрите особенно важно для синовиальной жидкости, где
мала концентрация эффективного плазменного ингибитора НОС1 альбумина [663]), ра¬
дикалы 02*~, Н02\ R02* и НО*, синглетный кислород и др.
Таблица 66
Взаимодействие аскорбиновой кислоты с прооксидантами [1087]
Прооксидант
Константа скорости
реакции (М‘ с"1)
ОН-радикал
1,1 х 10ю
Алкоксильный радикал RO*
1,6 х 109
Пероксильный радикал ROO*
1,2 х 106
Супероксидный анион-радикал/гидропероксильный радикал 02*7Н02*
1,0 х 105*
Триоксид азота/татраоксид азота N203/N204
1,2 х 109
Пероксинитрит/пероксиазотистая кислота
235
а-Токофероксильный радикал
2 х 105
Радикал мочевой кислоты
1 х 106
Тиильный/сульфенильный радикал
6 х 108
В клетках аскорбиновая кислота может также восстанавливать тиильный (GS*) и
тиопероксильный (GS02*) радикалы глутатиона [1481]. Помимо прямого антиоксидант¬
ного действия витамин С инициирует включение железа плазмы в состав тканевого фер-
* по данным [640] к - 3,3 х 105 M'V1
389
ритина [74], что приводит к снижению содержания свободных ионов железа. В концен¬
трации 20 мкМ аскорбиновая кислота защищала от окисления микросомы, выделенные
из сердца морской свинки, при этом каталаза (40 мкг/мл), глутатион (50 мМ), а-
токоферол (20 мкМ), мочевая кислота (50 мМ), маннитол (20 мМ) и гистидин (10 мМ)
были неэффективны [1064]. Показана высокая эффективность перорального применения
витамина С совместно с пробуколом в отношении снижения окисления липопротеинов
низкой плотности и ингибирования последними релаксации стенок аорты кролика
[1218]. У апо Е-дефицитных мышей длительный приём витамина С (26 недель 1 % от
корма) предотвращал нарушения релаксации сонной артерии, индуцированное гиперхо-
лестеринемией [1001].
В экспериментальных исследованиях было показано, что аскорбиновая кислота мо¬
жет восстанавливать а-токоферильный радикал, тем самым возвращая а-токоферолу
антиоксидантные свойства [И, 1121, 1273, 1603] (см. выше, раздел ’’Витамин Е”). Это
позволяет предположить, что аскорбиновая кислота превосходит другие антиоксиданты
плазмы в защите липидов от перекисного окисления, так как только это соединение дос¬
таточно реакционноспособно, чтобы эффективно ингибировать инициацию ПОЛ в вод¬
ной фазе [588]. В экспериментальной системе с 2,2'-азобис(2-амидинопро-
пан)гидрохлоридом, который при термическом разложении в воде образует пероксиль-
ные радикалы, было показано, что аскорбат обладает большей антирадикальной актив¬
ностью, чем билирубин, урат и а-токоферол [589]. Константы скоростей реакций вита¬
мина С с некоторыми органическими пероксильными радикалами приведены в табл. 67.
Таблица 67
Константы скоростей реакций пероксильных радикалов с аскорбиновой кислотой [486]
I Пероксильный радикал
Растворитель
t, к
к, л/(мольхс) I
(СН3)02*
Вода/диметилсульфоксид
295
1,7x10б I
носн2о2в
Вода/метанол
295
4,7x106
Н0С(СНз)2СН202*
Вода/1,1 -диметилэтанол
295
2,1х10б
С1СН202*
Вода/1,1 -диметилэтанол
295
9,2x107
С12СН02*
Вода/1,1 -диметилэтанол
295
2,6x108
С13со2-
Вода/1,1 -диметилэтанол
295
2,0x108
С13С02-
Вода/1 -метилэтанол
295
1,6x108
CF3CH(02*)C1
Вода/1,1 -диметилэтанол
298
6,1x108
+0(0)СС(02*)С12
Вода/1,1 -диметилэтанол
295
9,0x107 J
Регенерация а-токоферола приводит к накоплению радикалов аскорбата и полностью
окисленной формы витамина С - дегидроаскорбата. Следует отметить, что, в силу опре¬
деленных физико-химических закономерностей, эти реакции достаточно легко осущест¬
вляются без участия ферментов, вследствие чего по той же схеме в организме происхо¬
дит и регенерация феноксильных радикалов экзогенных синтетических антиоксидантов,
в частности, феноксильного радикала пробукола, встраивающегося в ЛНП больных in
vivo при гиполипидемической терапии [801]. Для последующей регенерации аскорбино¬
вой кислоты в организме задействованы специализированные ферментные системы
390
клетки, осуществляющие восстановление семидегидроаскорбата (HO-Asc-O*) и дегид-
роаскорбата (0=Asc=0):
HO-ASC-O* + НАДН лткросомачьная NADH -цитохром Ьъ-редуктаза ^ HO-ASC-OH +
+ НАД+
HO-Asc-O’ + НАДН митохондриальная ^ HO-Asc-OH + НАД+
^ NADH-семидегидроаскорбатоксидоредуктаза
0=Asc=0 + 2НА ДФН + 2Н+ Цитозольная NADH-дегидроаск орбатредуктаза ^
HO-Asc-OH + 2НАДФ+
0=Asc=0 + 2GSH ^тозольная GSH-дегидроаск орбатредуктаза ) HO_Asc_QH + GSSG
В организмах человека и животных показано существование глутатионтрансфераз,
способных восстанавливать дегидроаскорбат, в результате чего происходит рециклиза¬
ция аскорбиновой кислоты [74]. Показано, что 1 мл человеческих эритроцитов восста¬
навливает около 40 нмоль дегидроаскорбата в минуту, при этом если принять нормаль¬
ное значение гематокрита за 45 %, то вся аскорбиновая кислота крови может рециклизи-
роваться каждые 3 минуты.
Диета с повышенным содержанием витамина С увеличивает содержание а-
токоферола в плазме крови и тканях, а также частично снимает клинические проявления
авитаминоза Е. В то же время эксперименты на животных не позволили выявить изме¬
нения кинетики окисления а-токоферола и защитного действия аскорбата [332]. В высо¬
ких дозах витамин С может выступать в качестве антимитогена, снижая количество экс¬
периментально индуцированных хромосомных аберраций [836], а также стимулировать
экспрессию синтеза коллагена в культуре человеческих фибробластов [389].
В присутствии Fe3+ или Си+ аскорбат становится мощным прооксидантом [247, 784]:
он переводит ионы в восстановленное состояние и тем самым индуцирует разложение
органических перекисей, что лишний раз указывает на необходимость in vivo надёжной
секвестрации свободных ионов металлов переменной валентности [1121, 1594]. Прояв¬
ление аскорбиновой кислотой анти- или прооксидантных свойств зависит от концентра¬
ции субстрата и условий протекания окислительных реакций [19, 784]. Высокие дозы
аскорбиновой кислоты усиливают всасывание железа, поступающего с пищей [412], а
также индуцируют высвобождение каталитически активных ионов Ре2+ из ферритина
[403]; в то же время у больных с избытком железа обнаруживается аномально низкое
содержание аскорбата [1594]. Прооксидантные свойства аскорбиновой кислоты делают
внутривенное введение витамина С достаточно опасной процедурой, которая может
привести к летальному исходу [403, 686], поэтому оптимальным является его введение
совместно с десферриоксамином (десфералом) [1594]. Есть мнение, что свойство аскор¬
биновой кислоты в зависимости от условий среды выступать эффективным анти- и про¬
оксидантом важно для поддержания окислительно-восстановительного гомеостаза в
биологических системах [129]. В качестве стабилизатора аскорбиновой кислоты может
выступать мочевая кислота, которая ингибирует радикалы аскорбата и предотвращает
его окисление железом [1372]. В клетках дегидроаскорбат эффективно восстанавливает¬
ся GSH- или НАДН-зависимыми ферментативными системами, а в митохондриях и ЛНП
сыворотки - а-липоевой кислотой [1644]. Измерения показали, что 1 мл человеческих
эритроцитов восстанавливает около 40 нмоль дегидроаскорбата в минуту, при этом если
принять нормальное значение гематокрита за 45 %, то вся аскорбиновая кислота крови
391
может рецикл из ироваться каждые 3 минуты [1002]. Высокая активность клеточных фер¬
ментативных механизмов восстановления аскорбиновой кислоты приводит к тому, что в
плазме обнаруживается очень низкая концентрация дегидроаскорбата.
Недостаток в питании человека витамина С (поступление менее 10 мг в сутки) при¬
водит к авитаминозу, клиническим проявлением которого является цинга. При этом в
отличие от других авитаминозов (Bi2 или Е) авитаминоз С развивается достаточно быст¬
ро, в течение 3-4 месяцев, причиной чего является отсутствие в организме человека депо
аскорбиновой кислоты. Дефицит витамина С (содержание в сыворотке <11 мкмоль/л)
может также быть вызван нарушением его всасывания; для подтверждения диагноза
цинги применяется тест насыщения: пациенту назначается 2 г аскорбиновой кислоты
перорально, через 3 часа повышение её концентрации в сыворотке должно быть не ме¬
нее 14,2 мкмоль/л. Аскорбат стал первым витамином, для которого был установлен
стандарт потребления: в 1835 г. для предотвращения цинги специальным актом Британ¬
ского торгового флота предписывалось обязательное включение лимонов (лаймов) или
лимонного (лаймового) сока в провиант моряков торговых судов (лаймовый сок был
дешевле лимонного, однако менее эффективен). В дальнейшем это предписание неукос¬
нительно соблюдалось (в 1894 г. очередным актом количество лимонов удваивалось) и
дало начало популярному прозвищу английских моряков "лаймиз" ("limeys").
В XX в. рекомендованные ежедневные нормы потребления витамина С претерпевали
существенные колебания (табл. 68). В настоящее время, по опубликованному в апреле
2000 г. предписанию Департамента еды и питания Национальной академии наук США,
эти нормы составляют 90 мг в день для мужчин и 75 мг в день для женщин [590, 783]
(табл. 69). При этом для профилактики цинги достаточным считается поступление 10 мг
аскорбиновой кислоты в день, а рекомендованное повышение количества потребляемого
витамина С обосновано его антиоксидантными свойствами [783]. Поскольку считается,
что табакокурение приводит к развитию окислительного стресса и повышению метабо¬
лического оборота аскорбиновой кислоты приблизительно на 35-50 мг в день, то для
курильщиков ежедневная норма потребления витамина С должна составлять около 140
мг в день [590, 783]. В целом аскорбиновая кислота нетоксична, но при поступлении в
больших количествах (2-6 г в день) может вызывать болезненные ощущения в желудоч¬
но-кишечном тракте и осмотический понос [37, 1087], поэтому вышеупомянутым пред¬
писанием Департамента еды и питания установлены приемлемые пределы ежедневного
потребления витамина С, приведённые в табл. 69 [497, 783].
Таблица 68
Рекомендованные для мужчин и женщин 19 лет и старше ежедневные нормы потребления вита¬
мина С, мг в день (США)
1968 г.
1974 г.
1980 г.
1989 г.
1997 г.
2000 г.
Женщины
60
45
60
60
75
75
Мужчины
60
45
60
60
90
90
Курильщики
60
45
60
100
140
140
392
Таблица 69
Рекомендуемые и максимально приемлемые ежедневные дозы витамина С
Рекомендуемые дозы
Приемлемый предел
Возраст,
Суточная доза
Возраст,
Суточная доза
группа людей
Женщины
Мужчины
группа людей
до 6 мес
40 мг
40 мг
до 6 мес
НО
7 мес - 1 год
50 мг
50 мг
7 мес - 1 год
НО
1-3 года
15 мг
15 мг
1-3 года
400 мг
4-8 лет
25 мг
25 мг
4-8 лет
650 мг
9-13 лет
45 мг
45 мг
9-13 лет
1200 мг
14-18 лет
65 мг
75 мг
14-18 лет
1800 мг
> 19 лет
75 мг
90 мг
> 19 лет
2000 мг
Беременные
< 18 лет
80 мг
Беременные:
< 18 лет
800 мг
> 19 лет
85 мг
> 19 лет
1000 мг
Кормящие матери
Кормящие матери
< 18 лет
115 мг
< 18 лет
800 мг
> 19 лет
120 мг
> 19 лет
1000 мг
Разработаны чувствительные методики анализа аскорбиновой кислоты в биологиче¬
ских субстратах с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, которая в
сочетании с электрохимическим детектированием позволяет достичь предела обнаруже¬
ния аскорбиновой кислоты в 0,1 нг [1539]. Радикал аскорбата достаточно инертен и дол¬
гоживущ, поэтому легко регистрируется методом ЭПР. В клинических целях аскорбино¬
вая кислота определяется колориметрически в реакции с динитрофенил гидразином [69].
SH-СОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Важную роль в антиоксидантной защите организма и поддержании окислительно-
восстановительного баланса играют легкоокисляющиеся белки и пептиды, в состав ко¬
торых входят SH-содержащие аминокислоты: цистеин и метионин. Особое место среди
этих соединений занимают глутатион - трипептид, образованный аминокислотами глу¬
таминовой кислотой, цистеином и глицином и содержащий нетипичную (некарбокса¬
мидную) у-связь между первой и второй аминокислотами (рис. 108); тиоредоксины,
имеющие в каталитически активном центре аминокислотную последовательность с дву¬
мя цистеиновыми остатками (как правило, это -Cys-Gly-Pro-Cys-); пероксиредоксины,
образующие межмолекулярные дисульфидные связи.
393
Глутаминовая кислота
Цистеин
Глицин
1Г
н оно
'ООС—с—(СН2)2—С—N—С—С—N— сн2-
I
NH,
©
н
I
сн2
I 2
SH
-сосг
н
окисление
Глутатион GSH
2Н+
восстановление
н оно
© I и I н ©
ООС—с—(СН2)2—С—N—С—С—N— СН2—СОО^
NH3 Н СН2 Н
© 3 I 2
S
| Глутатиондисульфид GSSG
© ?
NH3 Н СН2 н
0ООС—с—(СН2)2—С—N—С—с—N— СН2—СОО©
Н ОНО
Рис. 108. Структура восстановленной и окисленной форм глутатиона
Следует отметить, что в отличие от фенольных антиоксидантов, преимущественно
ингибирующих радикалы, тиоредоксины, пероксиредоксины и метионинсодержащие
белки способны эффективно инактивировать реакционные нерадикальные формы АКМ
(Н202, НОС1, ONOOH, }02), а также разлагать гидроперекиси с образованием спиртов.
Глутатион
Глутатион занимает первое место среди органических соединений по содержанию в
клетках эукариот, где обнаруживаются миллимолярные концентрации данного трипеп-
тида [85, 1426]. В организме человека глутатион присутствует как в окисленной (GSSG;
около 10 % общего количества), так и в восстановленной (GSH) форме (рис. 108) [72].
Мембраны клеток млекопитающих плохо проницаемы для глутатиона, поэтому его со¬
держание в плазме и межклеточных жидкостях несколько ниже и выше соотношения
GSSG/GSH. Так, среднее содержание глутатиона в восстановленной форме (GSH) в сы¬
воротке здоровых людей - 4,50 ± 0,65 мМ, в окисленной (GSSG) — 0,19 ± 0,12 мМ [354].
Основную потребность в глутатионе клетки решают за счёт эндогенного синтеза, кото¬
рый осуществляется двумя ферментами - у-глутамилцистеинсинтетазой и глутатионсин-
тетазой. Косубстратом для обоих ферментов служит АТФ. Лимитирующим и регули¬
рующим звеном синтеза трипептида является образование у-глутамил-цистеина из соот¬
ветствующих аминокислот у-глутамилцистеинсинтетазой, эта реакция лимитируется
наличием L-цистеина и способностью этой аминокислоты окисляться в L-цистин, также
394
обратно регулируется конечным продуктом GSH. Для усиления синтеза глутатиона
предложено использовать N-ацетилцистеин, который в настоящее время выпускается в
качестве лекарственного препарата [509, 1669]. Кроме того, было показано, что макро¬
фаги могут восстанавливать L-цистин и транспортировать L-цистеин в другие клетки, в
частности лимфоциты, регулируя тем самым в них внутриклеточный уровень глутатио¬
на, который, в свою очередь, регулирует синтез ДНК и пролиферативную активность
клеток [509, 633].
Основной антиоксидантный эффект глутатиона реализуется посредством его участия
в работе ферментативных антиоксидантов; будучи субстратом для ГГ10 и ГТ, глутатион
выступает донором атомов водорода для Н202 и липидных перекисей [84, 696]. Вместе с
тем GSH, как и другие SH-содержащие белки, является ингибитором АКМ и стабилиза¬
тором мембран [11, 1536]. Внутриклеточный глутатион эффективно связывает ионы ме¬
ди, препятствуя тем самым их вовлечению в реакции разложения перекисей типа Фен¬
тона [587]. Считается, что это соединение обладает защитным действием в отношении
репликативной системы клетки: дефицит GSH в условиях повышенной генерации АКМ
[1224] или токсического действия ионов тяжёлых металлов [1561] приводит к снижению
синтеза ДНК и белков. Дефицит глутатиона в лимфоцитах влияет на связывание с ДНК
ядерного фактора транскрипции NF-kB [510], что снижает их пролиферативный ответ на
антигены [509, 756] и может быть одной из причин дисфункции Т-лимфоцитов при
ВИЧ-инфекции [509]. Как показали эксперименты по культивированию бласттрансфор-
мированных лимфоцитов в среде, дефицитной по глутатиону и L-цистеину, уменьшение
концентрации последнего до 25 мкМ снижает пролиферацию клеток [756], аналогичный
эффект наблюдался при добавлении в среду ингибиторов синтеза глутатиона [509].
Особо значимую роль глутатион играет в защите эритроцитов. Дело в том, что в
эритроцитах ионы железа, присутствующие в молекуле гемоглобина, обычно находятся
в закисной форме (Fe2+), однако под действием Н202 они легко окисляются до окисной
формы (Fe3+); образующийся при этом метгемоглобин не способен переносить молеку¬
лярный кислород. Глутатионпероксидаза предотвращает образование метгемоглобина
посредством разложения Н202. Глутатион также важен для защиты клеток с высоким
уровнем окислительного фосфорилирования (нейроны, гепатоциты, кардиомиоциты).
Образующийся в митохондриальной цепи переноса электронов О ~г при взаимодействии
с Мп-СОД и N0* эффективно переводится в Н202 и ONOOH, с удалением которых воз¬
никают определенные проблемы, так как в митохондриях практически нет каталазы.
Хотя основная часть глутатиона (около 85 %) в нейронах головного мозга находится в
цитоплазме, изменение содержания митохондриального пула (около 15 %) при различ¬
ных воздействиях и патологических состояниях являются критическими для жизнедея¬
тельности клеток мозга [1408].
Следует также отметить, что наличие в среде легкоокисляющихся соединений, в ча¬
стности GSH, приводит к восстановлению металлов переменной валентности [129]:
2Fe3+ + 2GSH > 2Fe2+ + GSSG + 2Н+;
также возможно восстановление молекулярного кислорода [11]:
GSH + 02 > GS* + Н02*.
Существует мнение [1070], что взаимодействие GSH с органическими радикалами
эффективно только в условиях удаления О 2, поэтому глутатион образует с СОД своеоб¬
разную антиоксидантную систему, ибо в противном случае развиваются реакции обра¬
зования перекиси водорода и реакционных тиильных радикалов:
395
GSH + О ~ + H+ > GS* + Н202
GS* + GSH > GS*GSH
GS*GSH + 02 > GSSG + HO #2
Для анализа GSH, как правило, используются его свойства как вещества, восстанав¬
ливающего соединение-индикатор либо прямо, либо в ферментативной реакции. В ран¬
них исследованиях GSH определяли, измеряя общее содержание небелковых тиолов по
восстановлению ими дитионитробензойной кислоты до тиобензойной, концентрация
последней измерялась по поглощению при 412 нм [531]; существует флуориметриче-
ский метод оценки содержания GSH по восстановлению я/?/ио-фталевого альдегида
[700], применение которого ограничено способностью индикатора реагировать с пер¬
вичными аминами. Среди ферментативных способов анализа можно отметить методы с
использованием ГТ (колориметрическое определение нитрита, выделяющегося при
ферментативной конъюгации GSH с 0/?/до-динитробензолом) [212], и глиоксилазы, ката¬
лизирующей GSH-зависимое восстановление метилглиоксаля до S-лактоилглутатиона
(пик поглощения продукта - при 240 нм) [262]. GSH также можно определять поляро¬
графически [651], электрохимическими методами [367, 1074] (при этом необходимо
помнить, что используемые электроды чувствительны и к другим восстановителям) или
методами высокоэффективной жидкостной хроматографии с соответствующим детекти¬
рованием [354, 1074] (например, по реакции, в которой GSH и другие тиолы взаимодей¬
ствуют с монобромобиманом с образованием интенсивно флюоресцирующего соедине¬
ния [188]). Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии позволяет опреде¬
лять в биологических образцах 6 пмоль глутатиона [354].
Природные антиоксиданты являются первой линией защиты организма от окисли¬
тельного повреждения, вызванного АКМ. Поэтому уровень содержания в организме
продуктов окисления мочевой кислоты, аскорбиновой кислоты, хинонных форм токофе¬
рола или окисленного глутатиона выступает в качестве наиболее раннего показателя
усиления окислительных процессов [666]. Во многих исследованиях для оценки окисли¬
тельного стресса определяется соотношение окисленного глутатиона к восстановленно¬
му (GSSG/GSH) [729]. Для определения GSSG широко используется спектрофотометри¬
ческий метод, основанный на анализе изменения поглощения НАДФН, кофермента глу-
татионредуктазы, при 340 (365) нм [188, 651]. Однако анализ окисленного глутатиона
представляет определённые трудности в связи с низким его содержанием в биологиче¬
ских субстратах по сравнению с GSH, который легко окисляется, тем самым завышая
реальное содержание GSSG, как, например, при использовании метода алкилирования
GSSG N-этилмалеимидом [188, 700]. Поэтому одно из основных условий оценки кон¬
центрации окисленного глутатиона - максимально возможная минимизация окисления
GSH. Так как глутатион является преимущественно внутриклеточным антиоксидантом
(его концентрация в эритроцитах в 100 раз выше чем в плазме), это создает другую
трудность практического определения глутатиона. В экспериментальных исследованиях
с индукцией воспаления в печени и лёгких было показано, что уровни GSH и GSSG в
сыворотке не отражают их реального содержания в тканях с повышенной продукцией
свободных радикалов [740].
Тиоредоксины
Наряду с глутатионом важную роль в поддержании окислительно¬
восстановительного баланса в клетках играют тиоредоксины. Группу тиоредоксинов
396
составляют многофункциональные низкомолекулярные белки, имеющие в своей струк¬
туре активный дитиол/дисульфидный участок и проявляющие оксидоредуктазную ак¬
тивность. Впервые тиоредоксин был описан как донор атомов водорода для рибонуклео-
тидредуктазы в бактериях Escherichia coli [901]; в дальнейшем они были обнаружены и
охарактеризованы во многих организмах про- и эукариот. Человеческий тиоредоксин
первоначально был выделен и описан как растворимый фактор, выделяемый лейкемиче-
скими Т-лимфоцитами [1629]. Сегодня семейство тиоредоксинов, выявленных в орга¬
низмах млекопитающих, насчитывает более 10 белков с разным молекулярным весом и
локализацией (табл. 70). Несмотря на такое многообразие, главным в клетках млекопи¬
тающих является тиоредоксин 1, на который приходится более 70 % клеточной активно¬
сти, и под собирательным термином "тиоредоксин" подразумевается, как правило,
именно тиоредоксин 1 (за исключением специальных исследований). У основных тиоре¬
доксинов, начиная от бактерий и заканчивая клетками человека, наблюдается высокая
эволюционная консервативность активного участка с двумя цистеиновыми остатками
(-Cys-Gly-Pro-Cys-), более того, граничащие с этим участком аминокислоты также
достаточно постоянны (-Trp-Cys-Gly-Pro-Cys-Lis-). Аминокислотные остатки, нахо¬
дящиеся между двумя цистеинами в активном центре, определяют восстановительный
потенциал, который у разных природных тиоредоксинов изменяется от -122 мВ до -270
мВ [731]. Тиоредоксины способны восстанавливать внутри- и межмолекулярные ди¬
сульфидные связи в белках, в том числе и пероксиредоксина; окисленный тиоредоксин в
свою очередь восстанавливается тиоредоксинредуктазой с участием НАДФН (рис. 109).
Рис. 109. Окислительно-восстановительные реакции с участием тиоредоксина
Человеческий тиоредоксин 1 содержит 105 аминокислотных остатков, его основная
часть выявляется в цитоплазме клеток, однако он также присутствует в ядрах и плазме
крови. Многие типы клеток, включая опухолевые, способны секретировать тиоредоксин
397
1 во внеклеточную среду, где он участвует в регуляции клеточной пролиферации, сти¬
мулирует или ингибирует хемотаксис нейтрофилов, моноцитов и В-лимфоцитов.
Таблица 70
Семейство тиоредоксинов в клетках млекопитающих [1124]
Молеку¬
лярная
масса (кДа)
Локализация
Аминокислотная
последовательность
активного центра
Тиоредоксин (TRX)
12
Цитоплазма
-Cys-Gly-Pro-Cys-
Тиоредоксин 2 (TRX2)
12
Митохондрии
-Cys-Gly-Pro-Cys-
Тиоредоксинподобный белок (TRP2)
32
Цитоплазма
-Cys-Gly-Pro-Cys-
Глутаредоксин 1 (GRX)
12
Цитоплазма
-Су s-Gly-T yr-Cys-
Г'лутаредоксин 2 (GRX2)
12
Ядро, мито¬
хондрии
-Cys-Ser-Tyr-Cys-
I Нуклеоредоксин
48
Ядро
-Cys-Pro-Pro-Cys-
I Тиоредоксинподобный трансмембранный
I белок (ТМХ)
32
ЭР
-Cys-Pro-Ala-Cys-
Протеиндисульфидизомераза (PDI)
55
ЭР
-[Cys-Gly-His--Cys]2-
Кальцийсвязывающий белок 1 (CaBPl)
49
ЭР
-[Cys-Gly-His-Cys]2-
I Кальцийсвязывающий белок 2
(CaBP2/ERp72)
72
ЭР
-[Cys-Gly-His-Cys]3-
I Фосфолипаза С-а
61
ЭР
-[Cys-Gly-His-Cys]2-
Примечание. ЭР - эндоплазматический ретикулум.
Быстрое усиление транслокации тиоредоксина в ядро наблюдалось при облучении
УФ-светом или под действием фактора некроза опухолей а (ФНО-а) [699]. Помимо двух
цистеиновых остатков Cys32 и Cys35 в активном центре тиоредоксин 1 содержит еще 3
остатка цистеина, которые также могут окисляться и образовывать дисульфидные связи.
Основной антиоксидантный эффект тиоредоксина реализуется через восстановление
пероксиредоксина (тиоредоксинпероксидазы), который разлагает гидроперекиси, в том
числе Н202. Преимущество тиоредоксина в инактивации гидроперекисей по сравнению с
системой "глутатион - ГПО" заключается в том, что для полного восстановления пере¬
киси необходимы два атома водорода и достаточно одной молекулы тиоредоксина, но
требуется 2 молекулы глутатиона; в результате этого с понижением концентрации эф¬
фективность глутатиона снижается квадратично, а тиоредоксина - линейно, поэтому при
низких концентрациях он лучше инактивирует гидроперекиси. Это подтверждается тем,
что в молярном отношении эффективность антиоксидантного действия на клетки экзо-
398
генного тиоредоксина значительно выше, чем глутатиона [1095]. В качестве кофактора
для рибонуклеотидредуктазы и метионинсульфоксидредуктазы тиоредоксин важен для
репарации поврежденной ДНК и восстановления окисленных белков [1234].
По-видимому, при наличии во многих клетках млекопитающих более эффективных
ферментативных систем утилизации Н202, таких как каталаза и ГПО, прямое антиокси-
дантное действие тиоредоксина может становиться важным только в определённых си¬
туациях. В частности, известно, что эндотелиоциты высокочувствительны к действию
гидроперекисей. Рекомбинантный тиоредоксин оказывал защитный эффект на культурах
эндотелиальных клеток мышей (F-2), подвергнутых либо прямому действию Н202
(1 мМ, 6 часов), либо активированных форболмиристатацетатом нейтрофилов [1095].
Протективный эффект тиоредоксина также показан в отношении действия экзогенного
NO* на эндотелиоциты лёгочной артерии свиньи [1696] и эндотелиоциты в культуре
(уменьшается инактивация протеинкиназы С) [796]. Взаимосвязь тиоредоксина с N0-
синтазой осуществляется как посредством прямого взаимодействия (тиоредоксин защи¬
щает NO-синтазу от feed-back инактивации оксидом азота), так и через различные фак¬
торы транскрипции (NO* индуцирует синтез тиоредоксина) и протеинкиназы [1380].
Анализ показывает, что в цитоплазме и ядрах клеток млекопитающих 70-95 % тио¬
редоксина находится восстановленном состоянии. Предполагается, что в цитоплазме
тиоредоксин ингибирует фосфорилирование киназами 1кВ и тем самым снижает актива¬
цию NF-kB, однако в ядре он, наоборот, восстанавливает тиолы NF-kB, что способствует
его связыванию с ДНК [699, 1124]. Аналогичное регуляторное действие показано для
других транскрипционных факторов АР-1 и р53; при этом тиоредоксин усиливал актив¬
ность АР-1 не прямо, а посредством взаимодействия с другим фактором (Ref-1), кото¬
рый кратковременно ассоциируется с АР-1, повышая его связывание с ДНК [697, 1602].
Угнетение тиоредоксином индуцированного цитокинами апоптоза осуществляется по¬
средством его связывания с N-концевым участком регулирующей апоптотические сиг¬
налы киназы 1 (apoptosis signal-regulating kinase !, ASK1) [1319]. Активация ASK1 в ре¬
зультате распада комплекса "ASK1 - тиоредоксин" наблюдается под действием гидро¬
перекисей, 02, N0* и ряда других форм АКМ, которые переводят цистеиновые остатки
активного центра в окисленное состояние (Н202), образуют сульфииовые анионы (О 2)
или нитрозотиолы (NO*) [1430].
Тиоредоксин 2 вначале синтезируется как белок, состоящий из 166 аминокислотных
остатков (молекулярная масса 18,2 кДа); в результате посттранскрипционной модифика¬
ции его масса снижается до 12,2 кДа и протеин преимущественно локализуется в мито¬
хондриях. Активными в тиоредоксине 2 являются цистеиновые остатки в положениях 90 и
93. Связываясь с митохондриями, тиоредоксин 2 повышает мембранный потенциал и сни¬
жает апоптоз [450]. Предполагается, что тиоредоксин 2 совместно с тиоредоксинредукта-
зой и пероксиредоксином 3 дополняют ферментативную антиоксидантную защиту мито¬
хондрий. Высокая активность данной антиоксидантной системы, в том числе и тиоредок¬
сина 2, выявляется в тканях с высоким уровнем метаболизма (сердце, печень, мозг). Глу-
таредоксины известны также как тиолтрансферазы и восстанавливают преимущественно
низкомолекулярные дисульфиды и протеины. Локализация глутаредоксина 2 в ядрах и
митохондриях, по-видимому, определяется конфигурацией его молекул. В последние годы
семейство тиоредоксинов быстро пополняется, белки с молекулярным весом долее 30 кДа.
содержащие активные дитиол/дисульфидные участки, выявлены в ядрах клеток и эндо¬
плазматическом ретикулуме. В частности, протеиндисульфидизомераза содержит два тио-
редоксиновых домена и может служить субстратом для тиоредоксинредуктазы, аналогии -
399
ные структуры обнаружены в молекулах кальций-связывающих белков и фосфолипазы С.
Биологическая роль таких тиоредоксиновых белков во многом остается неясной.
Несмотря на то, что содержание тиоредоксинов 1 и 2 в клетках млекопитающих (>1
мкМ) значительно меньше содержания глутатиона (> 1 мМ), они играют ключевую жиз¬
ненно важную функцию. Так, ингибирование тиоредоксина 2 в культуре клеток В-линии
цыплят в течение 5 дней приводило к 3-кратному повышению окисления дихлорофлуо-
ресцеина, выходу из митохондрий цитохрома с, активации каспазы 3 и 9, что сопровож¬
далось усилением апоптоза [1484]. На разных моделях развития индуцированных кож¬
ных опухолей (папиллом) было показано, что у мышей с повышенной экспрессией тио¬
редоксина 1 количество папиллом и их масса были в 3-6 раз выше [1080]. Важность
тиоредоксинов для организмов млекопитающих подтверждается тем, что мыши, нокау¬
тированные по тиоредоксину 1 или 2, погибают на стадиях раннего эмбрионального раз¬
вития. После имплантации эмбриональных клеток мутантов, гомозиготных по гену тио¬
редоксина 1, развитие плода прекращалось и происходило его рассасывание до наступ¬
ления гаструляции [1000]. В отсутствие тиоредоксина 2 гибель эмбрионов происходила
на 9-10 день во время формирования нейрональной трубки [1132].
Для восстановления окисленных тиоредоксинов служат селеносодержащие фермен¬
ты - тиоредоксинредуктазы, или тиоредоксиндисульфидредуктазы (КФ 1.8.1.9, система¬
тическое название "тиоредоксин:НАДФ+-оксидоредуктаза"). В клетках млекопитающих
выявлены и охарактеризованы 3 таких фермента: цитоплазматическая тиоредоксинре-
дуктаза 1, специфическая митохондриальная тиоредоксинредуктаза 3, а также фермент,
катализирующий восстановление как тиоредоксина, так и глутатиона (тиоредоксинре¬
дуктаза 2). Тиоредоксинредуктаза 1 из печени крыс является гомодимером, каждая субъ¬
единица имеет молекулярную массу около 55 кДа и содержит селеноцистеиновый С-
концевой домен -Gly-Cys-Sec-Gly-COOH. В отличие от селеноцистеиновых тиоредок-
синредуктаз млекопитающих, активный центр фермента дрозофилы не содержит атомов
Se и состоит из двухцистеинового домена -Ser-Cys-Cys-Ser-COOH. Предполагается,
наличие селена снижает потенциал восстановления цистеиновых остатков, повышает
эффективность работы ферментов при низких pH и расширяет спектр восстанавливае¬
мых соединений [648]. Так, помимо тиоредоксина, субстратами для восстановления тио-
редоксинредуктаз из клеток млекопитающий могут выступать многие эндогенные и эк¬
зогенные соединения, такие как липоевая кислота, гидроперекиси липидов, витамин К3,
пероксинитрит, дегидроаскорбат и радикал аскорбата; тиоредоксинредуктаза также спо¬
собна расщеплять нитрозоглутатион на глутатион и N0* [209, 1133]. Тиоредоксинредук¬
таза 1 либо прямо, либо через восстановление тиоредоксина участвует в регуляции фак¬
торов транскрипции, таких как опухолевый супрессор р53, индуцируемый гипоксией
фактор (hypoxia inducible factor, HIF) и АР-1. Тиоредоксинредуктаза - индуцибельный
фермент, в гепатоцитах и клетках гепатомы (HepG2) человека её активность значительно
возрастала под действием ионов металлов (Al, Zn, Cd), селенита натрия, менадиона,
Н202, липополисахарида и донора NO* нитропруссида натрия [789].
Выделенная из яичек мышей тиоредоксинглутатионредуктаза помимо С-концевого
селеноцистеинового домена, характерного для других тиоредоксинредуктаз, имела еще
N-концевой участок с одним цистеиновым остатком, связывающим дисульфид глута
тиона [1464]. Фермент был на 88 % идентичен тиоредоксинредуктазе 2 человека и в при¬
сутствии НАДФН эффективно восстанавливал тиоредоксин, глутатиондисульфид и
смешанный дисульфид (З-меркаптоэтанола и глутатиона. Следует отметить, что уни¬
кальной способностью всех тиоредоксинредуктаз является широкий спектр субстратов
восстановления, которые не ограничиваются только серосодержащими или перекисны-
400
ми соединениями. Если учесть, что тиоредоксины также участвуют в различных окисли¬
тельно-восстановительных и регуляторных процессах, то становится ясным разнообра¬
зие выполняемых физиологических функций и важность для организмов млекопитаю¬
щих тиоредокин-тиоредоксинредуктазной системы (рис. 110).
Дигидролипоевая
подавление индукция индукция иммунного и
апоптоза апоптоза воспалительного ответа
Рис. 110. Участие тиоредоксиновой системы в физиологических процессах
Предполагается, что в клетках млекопитающих синтез тиоредоксина 1 и его редукта-
зы контролируется антиоксидант-респонсивным элементом (antioxidant responsive ele¬
ment, ARE), поэтому многие электрофильные факторы (гемин, /и/?е/я-бутилгидрохинон,
ионы Cd и др.), активирующие ARE, усиливают экспрессию синтеза мРНК тиоредоксина
и тиоредоксинредуктазы [846, 1323]. В тканях и сыворотке крови уровень тиоредокси¬
нов повышается при патологиях, связанных с развитием окислительного стресса, таких
как воспалительные процессы, ишемия/реперфузия органов, токсические воздействия,
некоторые вирусные инфекции [1094, 1424, 1602]. Анализ содержания тиоредоксина при
ревматоидном артрите показал, что у больных людей в синовиальной жидкости его кон¬
центрация выше в 4 раза, чем у здоровых, а в сыворотке - в 3 раза [1674]. У больных с
острым инфарктом миокарда уровень тиоредоксина плазмы в первые 12 часов был уве¬
личен в 6 раз и сохранялся высоким в течение 4 недель по отношению к группе сравне¬
ния (люди с болевым синдромом грудной клетки) [1424]. Считается, что рост содержа¬
ния тиоредоксинов в тканях и сыворотке вызывается индукцией его синтеза в клетках в
условиях повышенного образования АКМ и может служить показателем развития окис¬
лительного стресса в тканях организма, хотя конкретные механизмы этого увеличения
часто недостаточно изучены.
401
Пероксиредоксины
В живых организмах широко представлены белки с пероксидазной активностью -
пероксиредоксины, которые имеют фиксированные цистеиновые остатки на концах мо¬
лекул. Впервые пероксиредоксины, белки с молекулярной массой около 25 кДа, были
выделены из дрожжевых клеток и описаны как тиоредоксинпероксидазы, восстанавли¬
вающие гидроперекиси посредством переноса электронов от тиоредоксина. В после¬
дующем из клеток разных организмов, от бактерий до человека, были выделены более
70 сходных по строению и свойствам белков, которые получили название "пероксире¬
доксины", так как донорами электронов для них служили не только тиоредоксины. У
животных и человека на пероксиредоксины приходится от 0,2 до 0,8 % суммарной
фракции растворимых белков в клетках. В отличие от тиоредоксинов, имеющих актив¬
ный двухцистеиновый участок и образующих внутримолекулярную дисульфидную
связь, пероксиредоксины не имеют таких участков, однако они несут легкоокисляющие-
ся цистеиновые остатки, способные образовывать межмолекулярные дисульфидные свя¬
зи. По числу активных остатков цистеина все пероксиредоксины млекопитающих разде¬
ляются на типичные двухцистеиновые (1-4), атипичные двухцистеиновые (5) и одно-
цистеиновые (6), все они имеют фиксированные цистеиновые остатки на N-концевых
участках молекул и, кроме того, пероксиредоксины 1-4 имеют аналогичные цистеино¬
вые остатки на С-концах молекул (табл. 71) [1631].
Таблица 71
Семейство пероксиредоксинов млекопитающих
Положение
Локализация
Локализация
Клеточная лока¬
активных Cys
гена у человека
гена у мыши
лизация
Пероксиредоксин 1
47,170
1 q34.1
4-47
цитозоль, ядра
Пероксиредоксин 2
47,170
13q 12
8-36
цитозоль, мем¬
браны
Пероксиредоксин 3
47,170
10q26.12
19-50
митохондрии
I Пероксиредоксин 4
47,170
10р22.11
Х-65.4
цитозоль, внекле- I
точная I
Пероксиредоксин 5
47,72, 151
J1 q 12.3
19-0.5
митохондрии, |
пероксисомы
Пероксиредоксин 6
47
1 q23.3
1-83.6
цитозоль
Помимо названия по современной номенклатуре, пероксиредоксины имеют также
свои исторические названия, полученные ими при первоначальном описании. Так, пе-
роксиредоксин 1 известен как фактор усиления активности естественных киллеров (natu¬
ral killer enhancing factor NKEF-A), гем-связывающий белок с молекулярной массой 23
кДа (heme-binding protein Mr 23, К НВР23) и макрофагальный стрессовый белок (macro¬
phage stress protein Mr 23 К, MSP23) [752]; пероксиредоксин 2 был описан как тиол-
специфический антиоксидант (thiol-specific antioxidant, TSA), кальпромотин [880], а
также как фактор усиления активности натуральных киллеров (natural killer enhancing
402
factor В, NKEF-B); пероксиредоксины 3 и 6 известны как антиоксидантные протеины 1 и
2 соответственно (antioxidant protein J_, АОР1; antioxidant protein 2, AOP2) [1595]; перок-
сиредоксин 3 также называют тиоредоксинпероксидазой 2 и SP-22 (22 kDa-substrate pro¬
tein) [197, 1131]; пероксиредоксины 4 и 5 известны как антиоксидантные ферменты 372
и В166 (antioxidant enzyme 372, АОЕ372; antioxidant enzyme В166, AOEB166) [775]. За
исключением пероксиредоксина 6, все остальные пероксиредоксины могут использовать
тиоредоксин как непосредственный донор электронов, поэтому формально они известны
как тиоредоксинпероксидазы. Множественность названий отражает разнообразие биоло¬
гических функций, присущих пероксиредоксинам.
Двухцистеиновые пероксиредоксины 1 - 4 имеют высокую гомологичность последо¬
вательностей аминокислотных остатков (60-80 %), но мало гомологичны (« 20 %) пе¬
роксиредоксинам 5 и 6; в клетках белки присутствуют преимущественно в форме гомо¬
димеров, соединенных по принципу "голова - хвост", в таких димерах цистеиновые ос¬
татки способны образовывать дисульфидные связи между субъединицами (рис. 110).
Пероксиредоксин 6 образует димеры, но действует как мономер, в то время как перок-
сиредоксин 5, будучи мономером, действует аналогично типичным двухцистеиновым
молекулам и формирует внутримолекулярные дисульфидные связи между остатками
цистеина 47 и 151. Вместе с тем методами рентгеноструктурного анализа и электронной
микроскопии выявляется образование олигомерных структур. В частности, типичные
двухцистеиновые пероксиредоксины 1 - 4 формируют тороидальные структуры, со¬
стоящие из 5 гомодимеров [1631]. Наличие таких структур в растворах подтверждается
методами гельфильтрации, светорассеяния и ультрацентрифугирования. Влияние оли¬
гомеризации на функциональную активность пероксиредоксинов, так же как биологиче¬
ское значение этого процесса, в настоящее время не ясны.
Во многих клетках животных и человека главенствующим по содержанию является
пероксиредоксин 1 (молекулярная масса 23 кДа), в его состав входят 199 а. к. о., он
также содержит гемсвязывающий участок, наличие которого в настоящее время не име¬
ет разумного объяснения [752]. Пероксиредоксин 1 содержит участок (Thr90-Pro-Lys-
Lys), который подвергается фосфорилированию циклин-зависимыми киназами, в част¬
ности Cdc2, что приводит к значительному снижению пероксидазной активности [370].
Другие двухцистеиновые пероксиредоксины 2 - 4 in vitro фосфорилируются, но в значи¬
тельно меньшей степени, чем пероксиредоксин 1. Так как выход киназы Cdc2 в цито¬
плазму происходит во время митоза, то предполагается, что фосфорилирование перок¬
сиредоксина 1 приводит к увеличению внутриклеточной U202, которая индуцирует пе¬
реход из фазы клеточного цикла G2 в фазу Gj. Хотя основная часть пероксиредоксина 1
находится в цитоплазме, с помощью иммуноэлектронной микроскопии он выявляется в
ядрах, митохондриях и микросомах клеток печени крыс [743]. Пероксиредоксин 1 пред¬
ставляет собой стресс-индуцибельный антиоксидантный белок, в макрофагах и гладко¬
мышечных клетках его синтез усиливается под действием окисленных липопротеинов
низкой плотности и одного из главных продуктов их окисления - 4-гидрокси-2-ноненаля
[746, 1416]. Анализ экспрессии пероксиредоксина 1 в остеобластных клетках мышей
(МСЗТЗ-Е1) под действием арсената натрия показал, что синтез белка может регулиро¬
ваться как на уровне транскрипции с участием протеинкиназы С, так и на уровне транс¬
ляции через активацию митоген-активируемой протеинкиназы р38 (р38 МАРК) [916].
Регуляция гена пероксиредоксина 1 осуществляется транскрипционным фактором Nrf2,
который связывается с антиоксидант-респонсивным элементом ARE и активирует син¬
тез мРНК ряда ферментов детоксикации ксенобиотиков и репарации окислительных по¬
вреждений, таких как глутатион-Б-трансфераза, НАД(Ф)Н-хиноноксидоредуктаза, гемо-
403
ксигеназа 1, а также стрессовый белок А170, мембранный транспортёр цистина и др.
[747, 1118]. Усиление экспрессии пероксиредоксина 1 в клетках сопровождается повы¬
шением их устойчивости к Н202-индуцированному апоптозу [594]. Под действием иони¬
зирующей радиации в клетках глиомы крыс (С6) и рака прямой кишки человека (НТ29)
наблюдалось дозозависимое усиление синтеза мРНК и белка пероксиредоксина 1, при
этом летальность клеток со сниженной продукцией белка была значительно выше [376].
Увеличение содержания пероксиредоксина 1 выявлено в регенерирующей печени после
частичной гепатоэктамии [752]. Пероксиредоксин 1 обладает не только пероксидазной
активностью: взаимодействуя с нерецепторной киназой с-Abl и увеличивая его содержа¬
ние в клетках, он способствует снижению киназной активности [1608].
Пероксиредоксин 2 первоначально был выделен из дрожжей Saccharomyces cerevisiae
и описан как тиол-специфический антиоксидант (TSA) [365]. В организме человека со¬
стоящий из двух субъединиц (молекулярная масса 48 кДа) пероксиредоксин 2 был впер¬
вые идентифицирован в эритроцитах как фактор, повышающий цитотоксичность нату¬
ральных киллеров [1383]. Синтез и накопление пероксиредоксина 2 в эритроцитах проис¬
ходит на ранних стадиях эритропоэза и предшествует накоплению гемоглобина [1246]. В
зрелых эритроцитах пероксиредоксин 2 связывается с С-концевыми участками мембран¬
ных белков и играет важную роль в защите от повреждающего действия гидроперекисей
[363]. У мышей, нокаутированных по пероксиредоксину 2, наблюдается гемолитическая
анемия, что сопровождается снижением гематокрита и увеличением в крови количества
ретикулоцитов. Эритроциты мышей-мутантов были более чувствительны к гемолитиче¬
скому действию Н202, при концентрациях в среде Н202 от 0,2 до 0,6 мМ в клетках более
чем в 2 раза возрастало содержание метгемоглобина [906]. Индукция транскрипции мРНК
пероксиредоксина 2 в эндотелиальных клетках человека (ECV304) наблюдалась в ответ на
Н202, /wpew-бутилгидропероксид и метилртуть [1343]. Повышение экспрессии гена перок¬
сиредоксина 2 под действием на эндотелиоциты факторов, усиливающих продукцию
АКМ, не связано напрямую с изменением окислительно/восстановительного баланса в
клетках и уровнем глутатиона; по-видимому, регуляция осуществляется через тиоредок-
синовую систему и фактор транскрипции АР-1 [1384]. Синтез мРНК пероксиредоксина 2
усиливается в коже крыс под действием УФ-света. Увеличение экспрессии гена перокси¬
редоксина 2 выявлялось в устойчивых к лучевой терапии опухолевых тканях онкологиче¬
ских больных, in vitro ингибирование или индукция синтеза мРНК пероксиредоксина 2 в
культуре опухолевых клеток (UMSCC-11 А) сопровождалась соответствующим ростом или
снижением радиочувствительности клеток [1190].
Пероксиредоксин 3 был впервые выделен и клонирован из эритролейкемических
клеток мыши [1653]; он является митохондриальным белком и участвует в регуляции
клеточной пролиферации и апоптоза [369]. Восстановителем для митохондриального
пероксиредоксина выступает тиоредоксин 2, который, также как тиоредоксинредуктаза
2, содержит связывающий с митохондриями участок. Содержание пероксиредоксина 3 в
эндотелиальных клетках аорты быка возрастало в 1,5-4,6 раза под действием повышаю¬
щих продукцию АКМ факторов: Ре2+/дитиотреитол, Н202 (500 мкМ), трет-
бутилгидропероксид (250 мкМ), гидропероксид кумола (500 мкМ), ксантин (50 мкМ) +
ксантиноксидаза (50 мЕД/мл), глюкозооксидаза (10 мЕД/мл); а также ингибиторов ми¬
тохондриального дыхания: ротенон (100 нМ), антимицин А (10 мкМ), KCN (1 мМ), ко¬
торые, как известно, усиливают образование АКМ в митохондриях [197]. Индукция син¬
теза пероксиредоксина 3 в клетках повышала их устойчивость к окислительному стрес¬
су, индуцированному гидропероксидами и некоторыми противоопухолевыми препара¬
тами, что свидетельствует о его антиоксидантном действии [197, 1131]. Повышенная
404
экспрессия пероксиредоксина 3 в нейрональных клетках крыс предохраняла их от гибе¬
ли при окислительных инсультах [677]. Снижение синтеза пероксиредоксина 3 в клетках
HeLa приводило к усилению продукции Н202 в митохондриях и усиливало индуциро¬
ванный стауроспорином и ФНО-а апоптоз [369].
Пероксиредоксин 4 известен как регулятор фактора транскрипции NF-kB и действу¬
ет подобно цитокинам, он был определён как тирозинпероксидазный активатор NF-kB и
c-Jun-N-концевых киназ (TRANK) [674, 775]. В отличие от других пероксиредоксинов,
пероксиредоксин 4 выявляется в межклеточных средах и плазме крови, при этом в вос¬
становленной форме он связан с гепарансульфатом на поверхности эндотелиоцитов и
действует как мембрансвязанная пероксидаза [594].
В отличие от других белков семейства, пероксиредоксин 5 (мол. масса 17 кДа) явля¬
ется мономером и в процессе своего каталитического действия образует внутримолеку¬
лярную дисульфидную связь (рис. 111). Помимо способности восстанавливать гидропе¬
рекиси, человеческий пероксиредоксин 5 проявляет достаточно высокую пероксинит-
ритредуктазную активность (константа скорости реакции к = 7 ± 3 х 107 M'V1), при этом
пероксинитрит взаимодействует с N-концевым остатком Cys47 [513]. Возрастание экс¬
прессии пероксиредоксина 5 обнаружено в хрящевой ткани больных остеоартритами,
предполагается, что провоспалительные цитокины (ФНО-а и ИЛ-1Р) усиливают продук¬
цию АКМ и синтез пероксиредоксина [1593]. Повышение экспрессии пероксиредоксина
5 снижало продукцию АКМ и р53-ндуцированный апоптоз [1707].
Одноцистеиновый пероксиредоксин 6 содержится во всех клетках, однако его наи¬
большие количества выявляются в цитоплазме эпителиоцитов легких, желудочно-
кишечного тракта и ротовой полости, а также клетках печени и поджелудочной железы
[1595]. В клетках животных пероксиредоксин 6 был также идентифицирован как Са2+-
независимая фосфолипаза А2, которая проявляет максимальную активность при pH 4,0.
In vitro пероксиредоксин 6 в качестве доноров электронов для своего восстановления
может использовать циклофелин А, дитиотреитол и глутатион. На транскрипционном
уровне индукция пероксиредоксина 6 в мышиных эпителиальных клетках лёгких на¬
блюдалась в условиях гипероксии (> 95% 02), а также под действием Н202 или параква-
та [842]. Повышение экспрессии одноцистеиновых пероксиредоксинов в фибробластах
мыши (линия NIH ЗТЗ) или клетках лёгких (линия NCI-H441) увеличивало эффектив¬
ность удаления Н202 и устойчивость клеток к действию гидроперекисей и ОН-
радикалов, образующихся в системе "Си2+ - аскорбат" [811, 971]. Усиление экспрессии
пероксиредоксина 6 в фибробластах человека (клетки WI-38) повышало устойчивость
клеток к действию трет-Ъутшгидропероксида и коротковолнового УФ-света, однако
цитотоксическое действие этанола и Н202 не изменялось [496]. Эксперименты, прове¬
дённые на нокаутированных по пероксиредоксину 6 мышах, показали, что развитие дан¬
ных мышей не отличалось от развития животных дикого типа, однако перитонеальные
макрофаги нокаутов при культивировании in vitro были более чувствительны к токсиче¬
скому действию параквата, Н202 и трет-Ъутшгидропероксида; после внутривенного
введения параквата летальность нокаутированных мышей также была выше по сравне¬
нию с животными дикого типа [1595]. Анализ экспрессии мРНК основных антиокси¬
дантных ферментов ГПО 1-4, каталазы, СОД 1-3, тиоредоксинов 1 и 2, глутаредоксинов
1 и 2, а также пероксиредоксинов 1-5 не выявил различия между нокаутами и мышами
дикого типа, что позволило исследователям сделать заключение о независимом от дру¬
гих антиоксидантных систем защитном действии пероксиредоксина 6 на клетки в усло¬
виях окислительного стресса.
405
GSSG
2GSH
Пероксиредоксин 5
Рис. 111. Механизмы пероксидазных реакций разных пероксиредоксинов. N, С - соответствующие
концевые участки молекул, ХН2 и HS-R-SH - низкомолекулярные соединения
406
Основной антиоксидантный эффект пероксиредоксинов осуществляется за счёт их
пероксидазной активности, при этом донорами электронов для них могут выступать как
глутатион, так и тиоредоксины (рис. 111). Каталитическая активность в отношении Н202
пероксиредоксинов (~ 105 M'V1) хотя и меньше, однако сравнима с таковой для глута¬
тионпероксидаз (108 M'V1) и каталаз (106 M'V1) [1631], поэтому они являются важным
элементом внутриклеточной детоксикации перекиси [364]. Восстановление Н202 всеми
пероксиредоксинами происходит через образование сульфеновой кислоты (Cys-SOH),
однако механизмы пероксидазных реакций различны для разных классов пероксиредок¬
синов (рис. 111). Двухцистеиновые пероксиредоксины 1 - 4 образуют димеры, взаимо¬
действие с Н202 приводит к образованию сульфеновой кислоты, которая расщепляется с
формированием межпептидной дисульфидной связи в димере, в последующем данная
дисульфидная связь восстанавливается тиоредоксином или глутатионом. Аналогичный
механизм действия показан для пероксиредоксина 5, однако он является мономером и
образует внутримолекулярную дисульфидную связь между Cys47 и Cys 151 [594]. Не¬
сколько сложнее обстоит дело с пероксиредоксином 6, он не обладает тиоредоксинпе-
роксидазной активностью, донорами электронов для него могут служить низкомолеку¬
лярные тиолы, и в том числе глутатион. В условиях интенсивного окисления помимо
сульфеновой кислоты (Cys-SOH) в пероксиредоксинах возможно появление более окис¬
ленных цистеиновых остатков, а именно сульфиновой (Cys-S02H) и сульфоновой (Cys-
S03H) кислот.
Антиоксидантное действие пероксиредоксинов важно для клеток со сниженной ак¬
тивностью ГПО и каталазы, в частности инсулинпродуцирующих клеток. На культурах
клеток поджелудочной железы мышей и клеток инсулиномы ((3TC6-F7) показано, что
прямое действие Н202, цитокинов (ИЛ-1(3, интерферон-у, ФНО-а), а также аллоксана и
стрептозотоцина на посттранскрипционном и посттрансляционном уровнях повышает
содержание в клетках пероксиредоксинов 1 и 2 [248]. При всех воздействиях увеличение
содержания пероксиредоксина 1 сопровождалось усилением синтеза его мРНК, в то
время как рост концентрации пероксиредоксина 2 проходил без изменения содержания
его мРНК. По-видимому, пероксиредоксины являются полифункциональными белками,
и их биологическое действие не ограничивается пероксидазной активностью. Так, для
пероксиредоксинов из бактерий показана пероксинитритредуктазная активность [319], а
также возможность детоксикации ОН-радикалов [242].
Для эффективного восстановления дисульфидных связей в белках служат низкомо¬
лекулярные глутаредоксины, или тиолтрансферазы (КФ 1.20.4.1, систематическое назва¬
ние мглутаредоксин:арсенат-оксидоредуктазам), которые, так же как тиоредоксины, со¬
держат в активных центрах двухцистеиновые домены, обычно (-Cys-Pro-Tyr-Cys-)
[554]. Поэтому глутаредоксины часто включают в группу тиоредоксинов (табл. 70). Од¬
нако если для восстановления тиоредоксинов служат специальные ферменты тиоредок-
синредуктазы, то глутаредоксины восстанавливаются глутатионом и фактически явля¬
ются переносчиками атомов водорода с НАДФН на окисленные белки через глутатионо-
вую систему:
Глутаредоксины
НАДФН + Н*
Глутаредоксин]
НАДФ+
син^реду
Z.VJO! 1
Г лутаредоксин-(8Н)2
Г лутаредоксин-82
X
Белок-82
Белок-(8Н)2
407
Реакция окисления/восстановления глутатиона обратима, при наличии в среде эффек¬
тивных доноров атомов водорода, в частности дигидролипоамида, глутаредоксины спо¬
собны катализировать восстановление окисленного глутатиона без участия НАДФН [1227]
На самом деле глутаредоксины проявляют множественную ферментативную активность:
аналогично глутатионпероксидазе они способны восстанавливать Н202 и органические
гидроперекиси [407], инактивируют тиильные радикалы глутатиона [1444], выступают в
качестве дегидроаскорбатредуктазы, восстанавливая дегидроаскорбат в аскорбиновую
кислоту [1189], проявляют глутатион-Б-трансферазную активность и способны инактиви¬
ровать ксенобиотики посредством встраивания глутатиона [406], в то же время могут дег-
лутатионилировать белки, расщепляя их дисульфидные связи с глутатионом [1444]. Пред¬
полагается, что в клетках млекопитающих глутаредоксины взаимодействуют с тиоредок-
синами и способствуют их деглутатионилированию в условиях окислительного стресса
[355]. Однако если тиоредоксины могут восстанавливать пероксиредоксины 1, 2 и 3, то
глутаредоксины такой способностью не обладают [364]. Высокое сродство к GSH приво¬
дит к тому, что в условиях окислительного стресса обычно наблюдается глутатионилиро-
вание глутаредоксинов с участием одного цистеинового остатка, в значительно меньшей
степени образуются внутримолекулярные дисульфидные связи [1431].
Существование бактериальных глутаредоксинов как низкомолекулярных глутати-
онзависимых доноров атомов водорода для рибонуклеотидредуктазы у Е. coli было
впервые показано в 1976 г. [715]. Сегодня выявлены и хорошо охарактеризованы 3
изоформы дитиоловых бактериальных глутаредоксинов и 3 изоформы монотиоловых
белков, содержащихся в дрожжах [554]. Глутаредоксин 1 из Е. coli имеет молекуляр¬
ную массу 9,7 кДа и состоит из 85 аминокислотных остатков. Индукция синтеза глута-
редоксина 1 наблюдается в ответ на Н202 и ряд других стимуляторов, активирующих
фактор транскрипции OxyR. Так как глутаредоксин 1 катализирует восстановление
дисульфидных связей в белках, в том числе и OxyR, то считается, что таким образом
осуществляется саморегуляция OxyR в бактериях [215]. Глутаредоксин 2 (Е. coli) име¬
ет молекулярную массу 24,3 кДа и структурно сходен с глутатион-Б-трансферазой со-
субкласса, которая помимо глутатионтрансферазной проявляет высокую глутатионок-
сидоредуктазную активность [335, 1641]. Бактериальный глутаредоксин 3 имеет моле¬
кулярную массу около 10 кДа, по аминокислотной последовательности на 33 % иден¬
тичен глутаредоксину 1, их свойства также сходны. Наряду с тиоредоксинами глута¬
редоксины во многом определяют устойчивость бактерий и дрожжей к индуцирую¬
щим окислительный стресс факторам [336].
Выделенные из многих организмов, от вирусов и бактерий до человека, глутаредок¬
сины имеют высокую гомологичность аминокислотных последовательностей, особенно
в области активного центра. Такая гомологичность приводит к сходству третичных
структур белков, которые формируются в результате скручивания четырёх или пяти Р-
цепей [554]. N-концевые цистеиновые фрагменты формируют активный центр, взаимо¬
действующий с дисульфидными участками белков. В клетках млекопитающих выявля¬
ются 2 глутаредоксина: цитоплазматический глутаредоксин 1 с молекулярной массой 12
кДа и содержащийся в митохондриях и ядрах глутаредоксин 2 с молекулярной массой 18
кДа [956]. У человека глутаредоксины 1 и 2 выявляются в клеточных лизатах и плацен¬
те, однако в сыворотке обнаруживается только глутаредоксин 1, концентрация которого
в плазме крови здоровых доноров составляет 13,4 ± 7,9 нг/мл [956]. В отличие от боль¬
шинства глутаредоксинов, содержащих активный домен -Cys-Pro-Tyr-Cys-, человече¬
ский глутаредоксин 2 содержит домен -Cys-Ser-Tyr-Cys-, кодирующий его ген локали¬
зован в хромосоме lq31.2-31.2 [957]. Восстановителями дисульфидных связей в молеку¬
408
лах и промежуточных комплексов глутаредоксина 2 с глутатионом выступают НАДФН
и тиоредоксинредуктаза [781]. В гладкомышечных клетках из коронарной артерии чело¬
века индукция глутаредоксина 1 наблюдалась в ответ на действие Н202 (500 мкМ)
[1148]. В организмах млекопитающих глутаредоксины не только защищают белковые
SH-группы от окисления, но и посредством своей тиолредуктазной активности участву¬
ют в регуляции факторов транскрипции (NF-kB, АР-1, CREB) [698]. Глутаредоксины
защищают клетки от индуцированного разными факторами апоптоза - в частности, по¬
средством восстановления протиенкиназы В (Akt) [1073], активации фактора транскрип¬
ции NF-kB [447] или защиты от повреждения митохондриального комплекса I цепи
транспорта электронов [833].
Окислительно-восстановительный цикл метионина
Как известно, в состав белков входят 2 серосодержащие аминокислоты: цистеин и ме¬
тионин. В основе действия антиоксидантных систем "ГПО - глутатион - глутатионредук¬
таза" и "тиоредоксин - тиоредоксинредуктаза" лежит способность цистеиновых остатков
обратимо окисляться и восстанавливаться, во многих случаях через образование дисуль-
фидных связей. На метионин приходится около 2 % всех аминокислотных остатков белко¬
вых молекул млекопитающих и он также способен обратимо окисляться многими форма¬
ми АКМ, однако метильная группа, связанная с атомами серы, препятствует образованию
дисульфидных связей [1438]. Поэтому обратимое окисление/восстановление метионина
проходит через образование метионинсульфоксида, для восстановления которого служит
метионинсульфоксидредуктаза (КФ 1.8.4.6, систематическое название "протеин-L-
метионин.тиоредоксин-дисульфид-Б-оксидоредуктаза"), а донором атомов водорода вы¬
ступает тиоредоксин [843, 1606] (рис. 112). Вторичное окисление метионинсульфоксида
ведёт к образованию метионинсульфонов и необратимой модификации белков. Поскольку
при окислении образуются S- и R-изомеры метионинсульфоксида, многие организмы со¬
держат два класса метионинсульфоксидредуктаз (в английской транскрипции Msr). Фер¬
менты первого класса восстанавливают S-изомеры метионинсульфоксида и известны как
Msr А, или S-Msr. Энзимы второго класса взаимодействуют с R-изомерами и обозначаются
как MsrB, или R-Msr; поскольку у многих организмов в активном центре ферментов дан¬
ного класса содержится селеноцистеин, иногда их называют SelR. Содержание мышей на
дефицитной по Se диете приводило к значительному снижению активности MsrB в печени
и почках, но в нейрональных клетках головного мозга активность сохранялась [1057]. У
человека R-Msr не всегда является селенопротеином, а у Neisseria meningitidis выявлен
один фермент, содержащий два стереоспецифических домена и способный восстанавли¬
вать S- и R-формы метионинсульфоксида [1438].
На сегодняшний день распределение разных изоферментов Msr по органам и тканям, а
также их свойства только начинают изучаться, поэтому дать строгие характеристики и клас¬
сифицировать их в настоящее время трудно. В органах крыс и человека наибольшие концен¬
трации MsrA обнаруживаются в печени, почках, сердце и головном мозге [722]. Анализ ло¬
кализации MsrA в клетках из разных тканей человека, яичников китайского хомяка и в эм¬
бриональных клетках мыши выявил связь фермента с митохондриями [670], вместе с тем в
клетках из печени крыс MsrA содержались как в митохондриях, так и в цитоплазме [1585].
Взаимодействие метионина (Met) с HOG (к = ЗхЮ7 M'V1) можно представить цепью реакций:
Met + HOG > Met О + СГ + Н+
MetO + Tp(SH)2 > Met + Tp(S-S) + Н20
Tp(S-S) + НАДФН + Н+ > Tp(SH)2 + НАДФ+.
409
НАДФН
НАДФ+
Т иоредоксинредуктаза окисленная Т иоредоксинредуктаза
Тиоредоксин Тиоредоксин окисленный
Метионинсульфоксид- Метионинсульфоксид-
редуктаза окисленная редуктаза
СН3
I 3
o=s
I
сн2
I
сн2
н •
N-CH-C-
II
О
—N-CH-C-
II
О
Метионин
АКМ
Метионинсульфоксид
СН3
I
o=s=o
I
сн2
I 2
сн2
Н I
—N-CH-C—
II
О
Метионинсульфон
Рис. 112. Окислительно-восстановительные превращения метионина
При этом суммарная реакция выглядит следующим образом:
НАДФН + Н+ + НОС1 > НАДФ+ + Н20 + Н+ + СГ.
Аналогичная реакция для перекиси водорода:
НАДФН + Н+ + Н202 > НАДФ+ + 2Н20.
Таким образом, в результате окисления и восстановления метионина фактически
происходит восстановление реакционных форм АКМ с использованием физиологиче¬
ского донора протонов - НАДФН. Метионин способен окисляться пероксинитритом, в
этом случае реакция описывается константой второго порядка (к = 1,8x102 M'V1) [184].
Это позволяет рассматривать метионин/метионинсульфоксидредуктазу как одну из важ¬
ных антиоксидантных систем [722]. Действительно, в настоящее время накопилось дос¬
таточно данных, указывающих на важную роль MsrA в защите клеток и организмов от
окислительного стресса [1606, 1663]. Выживаемость в условиях гипероксии (100% 02)
нокаутированных по MsrA мышей была снижена на 10 % по сравнению с мышами дико¬
го типа, а средняя продолжительность их жизни - на 40 % [1056]. Предполагается, что
посредством окисления и восстановления метионина изменяется конформация кальмо-
410
дулина и таким образом регулируются связанные с ним процессы [610], а также осуще¬
ствляется регуляция калиевых каналов [373, 398]. Несмотря на явный защитный эффект
окислительно-восстановительных трансформаций метионина, некоторые исследователи
считают, что антиоксидантная роль метионина в клетках преувеличена, ибо в процессе
окисления велика вероятность его необратимого перехода в метионинсульфон.
Биологическое значение SH-содержащих соединений
В сыворотке крови млекопитающих основными носителями SH-групп являются аль¬
бумины - простые гидрофильные белки с молекулярной массой около 65 кДа. У челове¬
ка на альбумин приходится 56-76 % суммарной массы белков сыворотки, его среднее
содержание 30-50 г/л; поэтому альбумин представляет собой важный внеклеточный ан¬
тиоксидант [665]. Было показано, что миллимолярные концентрации Н202 и НОС1 дозо¬
зависимо снижают содержание в сыворотке восстановленных SH-rpynn [1562], при этом
окислению подвергались главным образом цистеиновые [1247] и метиониновые [565]
остатки в альбумине.
SH-содержащим соединениям принадлежит ведущая роль в защите клеток от ОН-
радикала, образующегося в реакции Фентона или в результате разложения молекул воды
под действием ионизирующих излучений:
Н20 > ОН* + Н+ + ё.
Малые значения времени жизни и радиуса диффузии гидроксильного радикала в био¬
логических субстратах (табл. 20) делают невозможным существование специализирован¬
ных протективных систем, подобных СОД, ГПО или каталазе, в то же время сильное ци¬
тотоксическое и мутагенное действие ОН-радикала обусловливает актуальность поиска
его перехватчиков [1446]. За время своего существования (10'9 с) молекула ОН* должна
встретиться с молекулой ингибитора, поэтому для эффективной инактивации ОН* необхо¬
димы высокие внутриклеточные концентрации последних; этому условию удовлетворяют
низкомолекулярные тиолы (глутатион, диметилтиомочевина и др.). Так, диметилтиомоче-
вина в концентрации 10 мМ на 80 % ингибирует образование ОН* стимулированными гра-
нулоцитами и эффективно защищает ткань лёгкого от поражения, вызванного гипероксией
[578], а также слизистую оболочку желудка от окислительного повреждения [1421]. Ра-
диопротекторный эффект низкомолекулярных SH-содержащих соединений связывается с
их ингибирующим действием на АКМ, а также с предотвращением возникновения кле¬
точной и тканевой гипоксии в результате аутоокисления тиолов [138].
Тиоловые соединения - важный компонент поддержания окислительно¬
восстановительного гомеостаза в клетках и тканях. При различных стрессовых воздей¬
ствиях и патологических состояниях наблюдается обратимая окислительная модифика¬
ция SH-групп, приводящая к увеличению количества дисульфидных связей, что является
неспецифической реакцией организма на экстремальное воздействие [11, 129, 696]. Та¬
кая модификация изменяет состояние клеточных мембран, их проницаемость и адгезив¬
ные свойства, влияет на активность ферментов и клеточную пролиферацию [84, 129],
вызывает нарушения структуры цитоскелета [1166], способствует высвобождению цин¬
ка из металлотионеинов [978]. Поэтому соотношение восстановленных и окисленных
SH-групп и их способность к окислительной модификации (буферная ёмкость) являются
важными критериями неспецифической резистентности организма [129, 696]. При дей¬
ствии на организм озона (поллютанта с сильным окислительным свойством) SH-
содержащие белки эффективно защищают ткань лёгкого от повреждения, однако спо¬
собность SH-групп к окислению значительно ослабевает при понижении pH (7,4 —> 5,0),
411
это является причиной повышенной токсичности 03 при наличии воспалительного про¬
цесса в лёгких [1158].
Как показано в экспериментальных исследованиях, присутствующие в среде SH-
содержащие соединения подвергаются окислению в первую очередь, что предохраняет
от окисления другие функциональные группы и молекулы [205]. Образующиеся в ре¬
зультате катаболического распада иммуноглобулинов и клеточных рецепторов богатые
пролином олигопептиды с N-концевым остатком цистеина могут выступать в роли пеп¬
тидных псевдоэнзимов - ловушек 0 ~2 [86]. По некоторым оценкам, на белки, и прежде
всего SH-содержащие, приходится более 50 % ингибирования синглетного кислорода в
плазме [816], процессов ПОЛ в сыворотке [1603] и связывания НОС1 [658]. SH-
содержащие соединения также могут вовлекаться в ферментативное восстановление
фенольных антиоксидантов, в частности, витамина Е. Так, показано, что защита от ПОЛ
в микросомах печени осуществляется главным образом через гипотетическую GSH-
зависимую редуктазу радикала витамина Е, в качестве поставщика восстановленного
глутатиона для которой может выступать липоевая кислота [246] (рис. 113).
а-Токоферол
.СООН
s—S
.соон
SH SH
Липоевая кислота
Рис. 113. Предполагаемый механизм ферментативного восстановления радикала токоферола [246]
Тиоловые соединения эффективно взаимодействуют с NO-радикалами и окислами азо¬
та [1241], при этом, окисляясь, они снижают концентрацию N0*, но образующиеся S-
нитрозо-аддукты нестабильны и, распадаясь, вновь приводят к образованию N0*. Таким
образом, in vivo оксид азота обладает достаточно пролонгированным действием: связыва¬
ясь с тиолами (в частности, с сывороточным альбумином или глутатионом), он может со¬
храняться и транспортироваться в организме [1441]. Кроме того, было показано, что тио¬
ловые соединения индуцируют выход NO* из вазодилататоров, таких как нитроглицерин
[551] и нитропруссид натрия [250], усиливая тем самым их фармакологическое действие;
они стабилизируют NO-синтазу, защищая от окисления тиоловые группы фермента, а
также рециклизируя и защищая от аутоокисления тетрагидробиоптерин [709].
В условиях окислительного стресса окисление SH-групп приводит к опасному для
организма угнетению функции серосодержащих ферментов (коферментов), таких как
липоевая кислота, коэнзим А, глутатион, при этом последний возникает в форме цито-
токсичных радикалов GS* и GSO* [822, 1617]; нарушается также работа тиоловых ме-
таллопротеинов, включая цитохром Р450, митохондриальную креатинкиназу, целый ряд
412
гормональных рецепторов и факторов транскрипции [568, 1687]. В то же время истоще¬
ние внутриклеточного пула свободных и протеинсвязанных тиолов приводит к наруше¬
нию гомеостаза внутриклеточного кальция (повышению концентрации), в результате
чего происходит активация кальцийзависимых ферментов деградации (фосфолипаз, про-
теаз, эндонуклеаз) и, как следствие, необратимое повреждение [1166]. Некоторые формы
АКМ индуцируют выход цинка из металлотионеинов [568], при этом вместо ингибиро¬
вания SH-содержащие соединения могут усиливать окислительные процессы: индуци¬
ровать ПОЛ, генерировать ОН*, вызывать окислительное разрушение пептидных связей
[683]. В целом можно сказать, что внутри клеток восстановленные тиолы являются за¬
щитниками от окислительного стресса, а вне клеток - потенциально опасными, способ¬
ными генерировать АКМ соединениями [683].
Несомненно, что тиоловые соединения важны для защиты организма от токсического
действия АКМ, в особенности реакционных продуктов нерадикальной природы (гидро¬
перекиси, пероксинитрит, гипогалоиды и др.). В последние годы в связи с рассмотрени¬
ем регуляторной роли АКМ выдвигаются предположения, что посредством обратимого
и необратимого окисления SH-групп в белках возможны изменения программ клеточно¬
го развития [433, 575, 601 1223]. В частности, для поддержания гомеостаза в многокле¬
точных организмах важной является индукция апоптоза в ответ на развитие окислитель¬
ного стресса, что препятствует опухолевой трансформации и развитию иммунного отве¬
та на повреждение [433]. Ряд факторов транскрипции и протеинкиназ имеют активные
серосодержащие аминокислоты, модификация которых приводит либо к активации, ли¬
бо к ингибированию этих факторов и ферментов [1048]. Модифицирующие изменения
включают: 1) образование внутри- и межмолекулярных дисульфидных сшивок; 2) окис¬
ление цистеиновых остатков до сульфоновых (R-SOH), сульфиновых (R-S02H) и суль-
феновых (R-S03H) кислот; 3) образование дисульфидных связей с низкомолекулярными
тиолсодержащими соединениями, прежде всего глутатионом; 4) нитрозилирование SH-
групп. Модификации могут подвергаться не только сами факторы транскрипции или
протеинкиназы, но также и молекулы, с которыми они образуют комплексы, в частно¬
сти, тиоредоксин и пероксиредоксин связываются с киназой ASK1. Окисление тиоловых
групп приводит к диссоциации комплекса и активирует ASK1 (рис. 114).
Рис. 114. Механизм активации ASK1 посредством диссоциации ее комплекса с тиоредоксином
(TRX) и глутаредоксином (GRX) [1430]
Регуляция многих метаболических процессов в клетках эукариот осуществляется по¬
средством обратимого фосфорилирования белков по определённым ключевым сайтам,
обычно содержащим серин/треониновые или тирозиновые аминокислотные остатки.
Динамический процесс фосфорилирования-дефосфорилирования осуществляется двумя
классами ферментов: протеинкиназами и протеинфосфатазами. У человека выявляется
около 2000 генов, кодирующих протеинкиназы, и около 1000 генов, кодирующих проте-
S—S
S—S
SH SH SH SH
СООН
АКМ
Неактивная
Активная
413
инфосфатазы. Фосфорилирование белков имеет важное значение для клеточной диффе-
ренцировки, пролиферации и апоптоза; процесс запускается многими внешними факто¬
рами, в том числе гормонами, цитокинами, факторами роста (рис. 115). Протеинтиро-
зинкиназы и протеинтирозинфосфатазы являются наиболее изученными элементами
внутриклеточной реализации ответа на внешние сигналы. В нормальных условиях ак¬
тивность протеинтирозинфосфатаз в 10-1000 раз выше активности протеинтирозинки-
наз, и они эффективно контролируют содержание фосфотирозина в клетках. Все проте¬
интирозинфосфатазы имеют консервативный цистеиновый домен -Cys-X5-Arg- (где X
- остаток какой-либо аминокислоты). Протеинтирозинфосфатазы эффективно инактиви¬
руются Н202 и окисленным глутатионом [601]. Механизм такой инактивации можно
представить следующим образом: вначале Н202 взаимодействует с SH-группой цистеина
с образованием сульфеновой кислоты (-SOH), что делает фермент неактивным; в после¬
дующем возможны либо обратное восстановление -SOH активными тиолами (глутати¬
он, тиоредоксин, пероксиредоксин), либо необратимая инактивация в результате образо¬
вания сульфиновой (-S02H) или сульфоновой кислоты (-S03H) после повторного
взаимодействия с Н202.
АКМ (OJ, Н202, NO* 'о2 ...)
V
Рис. 115. Регуляция клеточных процессов посредством окисления-восстановления ключевых SH-
групп в белках
Защитные или регуляторные эффекты эндогенных SH-содержащих соединений могут
быть усилены экзогенными тиолами. Так, на основе серосодержащих соединений создан
целый ряд синтетических антиоксидантов для защиты клеток от окислительного стресса
[1400]; радиопротекторов [138]; лекарственных препаратов, применяемых при терапии
атеросклероза, ишемической болезни сердца, интоксикаций [1, 11], для снижения токси¬
ческих эффектов кислорода при гипербарической оксигенации [47]. Как лечебный пре¬
парат выпускается и глутатион, применение которого рекомендуется при многих забо¬
леваниях [84], однако в связи с низкой проницаемостью цитоплазматической мембраны
для GSH более эффективно использование хорошо проникающих в клетку предшест¬
венников последнего, таких как тимоновая кислота и N-ацетилцистеин [453, 558].
ХЕЛАТОРЫ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ
Ионы металлов переменной валентности (Fe2+, Cu+, Мо3+ и др.) играют двойственную
роль в живых организмах: с одной стороны, они являются необходимыми кофакторами
414
огромного количества ферментов, а с другой - представляют угрозу для жизни клеток,
поскольку в их присутствии усиливается образование высокореакционных гидроксиль¬
ного и алкоксильного радикалов:
Н202 + Ме'н > ОН* + ОН- + Ме(п+|)+
ROOH + Меп+ > RO* + ОН" + Ме(п+1>+.
Поэтому хелатные соединения (от греческого "хелат" - "клешня краба"), связываю¬
щие ионы металлов переменной валентности (ферритин, гемосидерин, трансферрины;
церулоплазмин; молочная и мочевая кислоты; некоторые пептиды) и тем самым препят¬
ствующие их вовлечению в реакции разложения перекисей, представляют собой важный
компонент антиоксидантной защиты организма [11, 233, 243, 385, 1372]. Считается, что
хелаторы являются главными в защите от окисления сывороточных белков и клеточных
рецепторов, так как в межклеточных жидкостях отсутствует или значительно ослаблено
ферментативное разложение перекисей, хорошо проникающих через клеточные мембра¬
ны [656, 667]. О высокой надёжности секвестрации ионов металлов переменной валент¬
ности с помощью хелатирующих соединений свидетельствует выявленный группой То¬
маса В. О’Хэллорана факт (в качестве модели использовались клетки дрожжей), что
концентрация свободных* ионов меди в цитоплазме не превышает 10'18 М - это на много
порядков меньше, чем 1 атом Си на клетку [1249].
Помимо "профессиональных" хелаторов, обладающих высокой ионсвязывающей
способностью, существуют так называемые "хелаторы железа, активируемые окисли¬
тельным стрессом" [603]. Аффинность этих соединений к железу относительно низка, но
в условиях окислительного стресса они сайт-специфично окисляются, что превращает
их в молекулы с сильной железосвязывающей способностью. Считается, что такой про¬
цесс локальной активации позволяет минимизировать в организме потенциальную ток¬
сичность "сильных хелаторов", которые могут вмешиваться в метаболизм железа. Неко¬
торые хелаторы, такие как металлотионеины, в организмах млекопитающих связывают
атомы тяжелых металлов (Zn, Cd, Hg, Bi,...) и участвуют в их детоксикации.
Трансферрины
В организмах позвоночных транспорт железа осуществляется главным образом
трансферрином, белком с молекулярной массой около 80 кДа, содержащим 2 центра
связывания ионов Fe3+. Различают:
сывороточный трансферрин, обнаруживаемый в сыворотке и других внеклеточ¬
ных жидкостях и осуществляющий обмен железа между клетками;
лактоферрин, найденный в молоке, слюне, слезах, секретах респираторного, же¬
лудочно-кишечного и генитального трактов, а также в нейтрофилах;
овотрансферрин, содержащийся в яичном белке;
меланотрансферрин - мембрансвязанный белок человеческих меланом [ 132].
Железосвязывающие белки входят в суперсемейство трансферрина, которое иногда
называют сидерофилинами. Считается, что лакто- и овотрансферрин функционируют
преимущественно в качестве антибактериальных агентов, связывая железо, необходимое
для роста микроорганизмов [132]. Все сидерофилины имеют схожую модель упаковки
полипептидной цепи: их N- и С-концевые участки протяжённостью приблизительно по
330 аминокислотных остатков образуют глобулярные домены, каждый домен разделён
"свободная" медь - термодинамический термин, которым обозначают гидратированные комплексы Cu(I)
или Cu(II), не связанные тесными координационными связями с лигандами, такими как аминокислоты или
биополимеры [1142]
415
на 2 субдомена "расщелиной", на которой расположены участки связывания катионов
железа и анионов; "расщелина" открывается при высвобождении железа и закрывается
при связывании. Константа связывания ионов железа для трансферрина составляет 1022
М1 [178].
Ионы Fe3+ присоединяются к трансферрину только в присутствии кофактора-аниона
2+
(как правило, это СО 3 ), который выступает в роли мостика между металлом и белком;
в присутствии анионов голотрансферрин чрезвычайно прочно удерживает железо, не
отдавая его другим хелаторам. Ионы железа в молекуле трансферрина фиксируются ко¬
ординационными связями с имидазольным атомом азота остатка гистидина, атомом ки¬
слорода карбоксильной группы остатка аспартата и двумя фенольными атомами кисло¬
рода остатков тирозина.
Около 80 % переносящегося трансферрином железа поступает в костный мозг и вне¬
дряется в молекулы гемоглобина вновь образующихся эритроцитов; другими важными
органами, потребляющими ионы Fe3+, являются печень (главное хранилище железа) и
селезёнка.
Связанный с ионами Fe3+ белок через рецепторы переносится в кислые вакуоли ци¬
топлазмы клеток и после освобождения от ионов вновь возвращается в кровь. В орга¬
низме здорового человека только 20-30 % трансферрина связано с железом, поэтому он
очень эффективно захватывает "свободное" железо [247], а также может связывать ка¬
тионы других металлов: Cr3+, Mn3+, Со3+, Си2+. Особенностью данного механизма анти¬
оксидантной защиты является сильная зависимость от pH: при pH меньше 4,8 наблюда¬
ется диссоциация ионов железа из трансферрина. С одной стороны, это усиливает мик-
робицидное действие в фагосомах фагоцитирующих клеток, а также в области развития
воспалительного процесса, для которой характерно закисление среды [58]; с другой сто¬
роны, может служить важным патогенетическим фактором при ишемии [3] и хрониче¬
ских патологиях, таких как ревматоидный артрит, при которых содержание свободных
ионов железа прямо коррелирует с тяжестью заболевания [243].
Циркулирующий в крови трансферрин синтезируется в печени, полупериод его об¬
новления составляет около 8 суток. Белок не только переносит железо по организму, но
и осуществляет внутриклеточный транспорт ионов Fe3+ в слизистой оболочке тонкой
кишки, что определяет эффективность их адсорбции.
Действие эластазы и протеаз из микроорганизмов семейства Pseudomonas приводит к
модификации трансферрина в форму, способную катализировать образование ОН-
радикала в присутствии О 2 или Н202 [1026]. Такая модификация трансферрина может
служить причиной поражения эндотелия сосудов в лёгких, подверженных псевдомонад¬
ным инфекциям. Показано также, что при наличии в среде у-глутамилтрансферазы и
восстановленного глутатиона в физиологических условиях из трансферрина высвобож¬
даются ионы железа и усиливается образование АКМ [511]. Предполагается, что цис-
теинилглицин, образующийся в реакции с у-глутамилтрансферазой, является инициато¬
ром данного высвобождения восстановленных ионов железа. Это служит хорошим при¬
мером парадоксального эффекта совместного действия нескольких антиоксидантов.
Нормальное содержание железа составляет 50-60 мг/кг веса тела у мужчин и 35-40
мг/кг веса тела у женщин [1232]. В случаях перегрузки организма железом или при раз¬
витии обширных деструктивных процессов, сопровождающихся выходом железа из ме-
таллопротеинов, возникает необходимость снижения его токсического действия. С этой
целью применяется сидерофор - десферриоксамин В (дефероксамин), выделенный из
бактерий Streptomyces pilosus и выпускающийся под названием "десферал" [28]; в насто-
416
О О ящее время это един-
II II ственный препарат,
/C-N” /C-N« одобренный в США
(СН2)5 /(СН2)2 (СН2)5 /(СН2)2 (СН2)5 уСН3
для использования в
N С N С N С клинике в качестве
I т I К I т Д хелатора железа
ОН О ОН О ОН О П'зл1 тт а.
[730]. Дефероксамин
представляет собой низкомолекулярный белок (молекулярная масса 656,79 Да) с высо¬
ким аффинитетом к железу (константа связывания IQ = 1034), что обусловлено наличием
в его молекуле трёх гидроксамовых групп (-CO-NOH-) и низким сродством к другим
металлам (Kd <107) [1620]. Данный препарат применяется в медицине для выведения желе¬
за из организма при наследственных гемохроматозах, (i-талассемии, фиброзе, циррозе,
злокачественных новообразованиях; выявлена его способность минимизировать повреж¬
дение миокарда, вызванное ишемией/ реперфузией [186, 730, 1620]. Дефероксамин не
только связывает внеклеточное железо, но и проникает через мембраны клеток. Однако
поскольку он довольно быстро выводится из организма, в настоящее время предпринима¬
ются попытки избавиться от этого недостатка путём моделирования свойств десферала с
помощью создания полимеров на основе полигидроксамовых кислот [70]. Определённые
ограничения на применение десферала в клинике накладывает его свойство связывать
главным образом ионы Fe3+, а не Fe2+, а также способность восстанавливать ионы Си2+ (в
оптимальных условиях 1 моль десферала переводит 3 моля Си2+ в опасную легкоокис-
ляющуюся форму Си+) [1571]. Кроме того, дефероксамин неэффективен при пероральном
применении и требует долговременного парентерального введения: обычный режим -
подкожные инфузии в течение 8-12 часов 4-6 раз в неделю [708].
Для оценки активности хелатных соединений в клинических исследованиях приме¬
няются стандартные тесты, позволяющие определять как суммарную железосвязывающую
способность сыворотки крови, так и отдельно сывороточный трансферрин (сидерофилин)
или лактоферрин [69, 132]. Нормальное содержание трансферрина в сыворотке новорож¬
денных составляет 1,30-2,75 г/л, у взрослых людей - 2,00-4,00 г/л, и легко определяется
методом радиальной иммунодиффузии. Повышение уровня трансферрина наблюдается
при хронических железодефицитных анемиях, вызванных кровопотерей, неадекватным
поступлением железа с пищей или его повышенной утилизацией, как, например, при бе¬
ременности. Снижение сывороточного трансферрина характерно для нефротического син¬
дрома, хронической почечной недостаточности, гастроэнтеропатии с потерей белка, а так¬
же наблюдается при острых ожогах, злокачественных опухолях, бактериальных инфекци¬
ях (белок острой фазы) и некоторых заболеваниях печени [69]. При нарушении синтеза
трансферрина (наследственная атрансферринемия) развивается тяжелая гипохлорная ане¬
мия с гемосидерозом внутренних органов, отложения железа наблюдаются преимущест¬
венно в миокарде, печени, поджелудочной и щитовидной железах.
Несмотря на сходство, лактоферрин из молока отличается от трансферрина крови по
своей аминокислотной последовательности. Содержание лактоферрина в молоке и дру¬
гих экстрактах достаточно высоко (3 мг/л в слюне, 1,28-3,20 г/л в молоке и молозиве),
поэтому он легко определяется иммунодиффузным методом. В плазме и сыворотке кро¬
ви концентрация лактоферрина мала (от 0,13 до 0,4 мг/л), ее величину можно оценить
только с помощью высокочувствительных иммуноферментных или радиоиммунных ме¬
тодов [132]. С помощью высокочувствительного (предел обнаружения 1 нг/мл) иммуно-
ферментного метода содержание лактоферрина в сыворотке крови определено как 955,8
417
± 74,4 мкг/л у женщин и 405,5 ± 27,7 мкг/л у мужчин [114]. Источником сывороточного
лактоферрина являются нейтрофилы, в которых он локализован преимущественно во
вторичных гранулах, комплексе Гольджи и выростах эндоплазматического ретикулума.
Поэтому в условиях лейкоцитоза при бактериальных инфекциях и экссудативно¬
деструктивных воспалительных процессах содержание сывороточного лактоферрина
повышается, находясь в тесной корреляции с количеством полиморфноядерных лейко¬
цитов и активностью их дегрануляции.
Ферритин
Внутриклеточное хранение железа осуществляется ферритином - белком с молеку¬
лярной массой около 480 кДа, состоящим из 24 субъединиц двух типов: Н (молекуляр¬
ная масса 22-24 кДа) и L (молекулярная масса 20-22 кДа), которые организуют пустоте¬
лую сферу (апоферритин) с внешним диаметром 12-13 нм и внутренним 7-8 нм [385].
Железо в форме гидратированной гидроокиси Fe3+ располагается во внутримолекуляр¬
ной полости ферритина, которая может вместить до 4500 атомов Fe3+, что составляет ~
26 % массы молекулы. В зависимости от типа ткани и физиологического статуса клетки
соотношение субъединиц Н и L может сильно варьировать; так, в печени и селезёнке
преобладают субъединицы L, в сердце и почках - Н. Соотношение H:L не фиксировано
и может существенно изменяться при развитии воспаления и инфекции, при массиро¬
ванном поступлении ксенобиотиков, в ходе дифференцировки и развитии [1512]. У че¬
ловека ген синтеза L-цепей находится в 19 хромосоме, а Н-цепей - в 11 хромосоме
[1633]; недавно описан митохондриальный ген ферритина [914]. Другая резервная форма
железа, гемосидерин, представляет собой белок с молекулярной массой больше 4000
кДа, обнаруживаемый при перегрузке организма Fe и, по-видимому, состоит из молекул
ферритина с добавочным количеством железа. В отличие от трансферринов, которые, за
редким исключением (ночная бабочка Manduca sexta), найдены только у позвоночных,
ферритин имеет более широкую сферу распространения и обнаруживается как в эука¬
риотических (позвоночные и беспозвоночные животные, цветковые растения, грибы),
так и в некоторых прокариотических клетках. У человека больше всего ферритина со¬
держится в печени (23,5-80,2 мг/100 г ткани), селезёнке (40-80 мг/100 г ткани) и кост¬
ном мозге, при этом основная его масса локализована в эндотелиоцитах [279]. В малых
количествах белок также обнаруживается в сыворотке крови. Сывороточный ферритин
беден железом, иммунологически схож с L-субъединицей и, по-видимому, содержит
специфическую гликозилированную субъединицу G [1341].
Не только ферритин секвестрирует железо в нетоксической форме, но и уровень "ла¬
бильного" железа регулирует содержание ферритина в клетках, главным образом на по¬
сттранскрипционном уровне, как было показано серией экспериментов, проведённых в
80-х - 90-х годах прошлого века [1512]. Обнаружено, что уровень ферритина в цито¬
плазме регулируется трансляцией мРНК Н- и L-субъединиц в ответ на изменение внут¬
риклеточного пула "лабильного" железа [226]: при низком содержании Fe особые РНК-
связывающие белки взаимодействуют с 5'-нетранслируемым участком мРНК ферритина,
имеющим вторичную структуру "стволовой петли" и называемым железо-респонсивным
элементом ("iron responsive element", IRE), и ингибируют трансляцию белка (рис. 116).
Различают 2 РНК-связывающих, или железо-регулирующих, белка ("iron regulatory pro¬
teins", IRP1 и IRP2). IRP1 при высоком уровне железа представляет собой цитозольную
цис-аконитазу, а при дефиците Fe белок теряет атомы железа из железо-серного кластера
и становится способным связываться с IRE матричной РНК ферритина и тем самым ин¬
гибировать его трансляцию. Железо-связывающий белок-2, напротив, при низком уров¬
418
не железа активен и связывается с IRE; избыток железа приводит к окислению так назы¬
ваемого "Fe-зависимого домена деградации" JRP2 (уникальная последовательность из 73
аминокислот), и белок дезактивируется с последующей деградацией в протеасомах
[753]. Интересно то, что аналогичный механизм лежит в основе регуляции и других ге¬
нов, участвующих в поддержании гомеостаза железа [1512]. Так, З'-концевой нетрансли-
руемый регион гена рецептора к трансферрину содержит 5 тандемных IRE-
последователыюстей, связывание с которыми железо-регуляторных белков удлиняет
время жизни соответствующей мРНК, тем самым повышая экспрессию трансферрино-
вых рецепторов на поверхности клеток в условиях дефицита железа (рис. 116). То есть
одинаковые комплексы "РНК-белок" могут оказывать противоположное биологическое
действие, будучи расположены в разных позициях разных генов: в случае ферритина
связывание IRP приводит к ингибированию трансляции, в то время как в случае транс-
феррина - к увеличению времени жизни матричной РНК рецептора к трансферрину.
[Fe] J
5*-
IRP1, IRP2
IRE
мРНК ферритина
• 3' С=> Ферритин |
(ингибирование трансляции)
аооаа *
_||—II II II II 3' с=> Рецепторы к трансферрину Т
чтрптппя к TnaHnfhpnnnHV I
мРНК рецептора к трансферрину
(стабилизация мРНК)
[Fe] |
IRP1 —► аконитаза IRP2—► деградация
5’-
5’-
5L
IRE
мРНК ферритина
3' Ферритин |
(трансляция идёт)
5J_5L_St_2_2_3'с=^> Рецепторы к трансферрину 1
1РПТППЯ К ТПЯЫГ.гЪр.ППШ^ »
мРНК рецептора к трансферрину
_ (дестабилизация мРНК)
Рис. 116. Посттранскрипционная регуляция ферритина и грансферрина [1512]
Запасание железа в окисленной форме в ферритинах препятствует его вовлечению в
окислительные реакции и, таким образом, защищает клетки от окислительного пораже¬
ния [233]. Вместе с тем показано, что ферритин представляет собой один из основных
внутриклеточных источников железа, участвующего в индукции процессов ПОЛ, осо¬
бенно в условиях повышенной генерации радикалов (параквата, антрациклинов, убихи-
419
нона) и О 2 [28, 1030]. Высвобождение железа из ферритина наблюдается в присутствии
низкомолекулярных восстановителей, образующихся в реакции с НАДФН-зависимой
цитохром-Р450-редуктазой. В аэробных условиях эффективными восстановителями яв¬
ляются С>2, цитрат, ацетат, аскорбат [279, 853], при этом высвобождение железа из фер¬
ритина протекает быстрее при низких значениях pH [28]. В то же время в работе [287]
показано, что хотя в физиологических условиях ферритин эффективно (k = 107 M'V1)
взаимодействует cOj, тем не менее образующиеся в результате реакции ионы Fe2+ не
высвобождаются из него, a in situ вновь окисляются до Fe3+, благодаря чему ферритин в
этой ситуации остаётся антиоксидантом:
Меп+ + О 2 > Ме(п'1)+ + 02
Ме(п1)+ + О 2 + 2Н+ > МеП4 + Н202.
Кроме того, известно, что ферритин обладает ферроксидазной активностью, окисляя
внутримолекулярные ионы Fe + до Fe3+, при этом ферроксидазный центр локализован в
Н-субъединице [902].
Церулоплазмин
Церулоплазмин - главный медьсодержащий белок (молекулярная масса - 134 кДа)
внеклеточных жидкостей млекопитающих, связывающий 90-95 % сывороточной меди,
или около 3 % всей меди организма. В 1944 году церулоплазмин был впервые описан
шведскими учеными Холмбергом и Лауреллом и подробно охарактеризован спустя не¬
сколько лет, тогда же он получил свое название, означающее "небесно-голубой белок
плазмы" [714]. После того, как была подробно изучена способность церулоплазмина
окислять Fe2+ до Fe3+ и доказано физиологическое значение этой реакции, белок получил
ферроксидаза (КФ 1.16.3.1, систематическое название "Fe(II): кис лоро д-
оксидоредуктаза").
Церулоплазмин относится к классу а2-глобулинов, филогенетически наиболее рано
возникшему классу металлопротеинов. В плазме человека он находится преимущест¬
венно (более 90 %) в виде полипептидного мономера (1046 аминокислотных остатков),
состоящего из трёх почти полностью идентичных фрагментов по 42-45 кДа каждый;
обнаруживается небольшое количество фрагментов массой 115 и 19 кДа, которые, воз¬
можно, являются результатом действия металлопротеиназ [1345]; выявлена также изо¬
форма церулоплазмина с молекулярной массой 200 кДа, лишённая атомов мгди и, по-
видимому, являющаяся предшественником в процессе синтеза фермента [1345, 1346].
Каждая молекула церулоплазмина содержит 6 (иногда 7) прочно связанных атомов Си24,
способных высвобождаться только при низких значениях pH и в присутствии восстано¬
вителя [93, 655]. Голубой цвет молекуле придают 3 атома меди, связанные с 4 цистеино-
выми остатками в конце каждого из трёх фрагментов. Предполагается, что только четы¬
ре диамагнитно спаренных атома меди из шести входят в активный центр фермента.
Ген, кодирующий церулоплазмин, локализован на хромосоме 3 (q23-q24) и содержит 20
экзонов [448].
Хотя церулоплазмин может переносить Си внутрь клеток для инкорпорации в другие
медьсодержащие белки, в частности СОД, он выступает в качестве скорее донора, неже¬
ли переносчика меди, и эту функцию нельзя отождествить с транспортной функцией по
аналогии с трансферрином. Считается, что доставку ионов меди внутрь клеток осущест¬
вляет глутатион [587]. Вместе с тем церулоплазмин связан с регуляцией меди в организ¬
ме; так, при болезни Вильсона-Коновалова происходит накопление меди в организме, и
420
выявляется низкий уровень церулоплазмина. Одной из основных физиологических
функций церулоплазмина является его способность окислять разные соединения по ок-
сидазному механизму. При этом церулоплазмин проявляет каталитическую активность в
отношении большого числа субстратов, он эффективно окисляет ионы Fe2+ (к = 2 х 106
M'V1), аскорбиновую кислоту, фенолы, амины, катехолы, являясь одновременно ферро-
ксидазой, аскорбатоксидазой и аминооксидазой [11]; он усиливает связывание ионов
железа с трансферрином, а в случае их избытка в сыворотке - и с ферритином [487, 655,
1273]. Считается, что в сыворотке крови церулоплазмин совместно с трансферрином
образует антиоксидантную систему, регулирующую концентрацию восстановленных
ионов железа [28], и суммарная антиокислительная активность сыворотки в отношении
Ре2+-индуцированного ПОЛ в основном определяется содержанием в ней данных компо¬
нентов [39]. Действительно, в присутствии восстановителей из трансферрина высвобож¬
дается Fe2+, который окисляется церулоплазмином в Fe3+, при этом концентрация вос¬
становленного железа определяется соотношением [трансферрин]/[церулоплазмин].
Церулоплазмин является наиболее сильным среди белков сыворотки ингибитором
образования гипохлорита в системе ммиелопероксидаза-Н202-СГм [11, 667]; супрессив¬
ный эффект отчасти обусловлен прямым взаимодействием антиоксиданта с миелоперок-
сидазой [644]. В физиологических условиях церулоплазмин на порядок более эффектив¬
но захватывает ОСГ, чем трансферрин, альбумин, СОД или IgG [146], и, по-видимому,
выполняет ведущую роль в антиоксидантной защите клеток в острой фазе воспаления
[506] при лейкоцит-индуцированном окислительном стрессе, сопровождающемся вы¬
свобождением МПО и ЭПО. При этом ионы СГ выступают естественными регуляторами
каталитической активности церулоплазмина, при нейтральных pH многократно увели¬
чивая последнюю, а при рН<6 - существенно ингибируя. При промежуточных значени¬
ях pH (от 6 до 7) эффект ионов хлора зависит от их концентрации: низкие концентрации
усиливают активность церулоплазмина, высокие - подавляют [1077].
Церулоплазмин взаимодействует cOj [24, 219, 662], обладая СОД-подобной активно¬
стью [986]. Несмотря на то, что дисмутазная активность церулоплазмина более чем в
10 ООО раз ниже, чем Cu,Zn-COfl, в сыворотке он является главным ингибитором суперок¬
сидного аниона. СОД-подобная активность церулоплазмина имеет важное значение при
воспалительных процессах, когда фагоцитирующие клетки выделяют большие количества
О 2, причем при патологических состояниях снижение активности СОД может компенси¬
роваться увеличением его содержания в плазме и тканях [94]. Механизм дисмутирующего
О 2 действия церулоплазмина не совсем ясен, так как активный центр содержит атомы
меди разного типа (I, II и III типа), анализ первичных последовательностей Cu,Zn-COfl и
церулоплазмина выявляет наличие сходных участков в области ионов Cu2+1 типа, что по¬
зволяет предположить участие в реакции дисмутации только одного атома меди.
Способность церулоплазмина окислять ионы Fe2+, а также эффективно ингибировать
ОН-радикалы [219] делает его наиболее эффективным сывороточным ингибитором
АКМ, образующихся в реакции Фентона [148]. Вместе с тем высказывается предполо¬
жение, что в организме человека церулоплазмин выступает скорее прооксидантом,
окисляя липопротеины низкой плотности [528], нежели антиоксидантом. Это связано с
тем, что в концентрациях больше 100 мкг/мл церулоплазмин эффективно индуцирует
окислительную модификацию ЛНП, при этом удаление из молекулы одного атома меди
отменяет способность к окислению [528].
Церулоплазмин является белком острой фазы, его концентрация в плазме возрастает
в 2-3 раза при воспалении, беременности и после травмы; это усиливает важность его
определения в целях клинической диагностики [69, 506, 655]. Уровень церулоплазмина в
421
организме человека снижается сразу после рождения и постепенно поднимается до нор¬
мального (303 ± 124 мг/л) в период с 1 месяца до 1 года. Существуют этнические разли¬
чия в содержании церулоплазмина: у азиатских народов средний уровень - 210 мг/л сы¬
воротки, у белых - 290 мг/л, у американских индейцев - 380 мг/л [69]. Наследственно
обусловленные повышение внутриклеточного содержания меди, а также снижение кон¬
центрации церулоплазмина в плазме, описанные у животных и людей, ассоциируются с
повышением частоты опухолевых процессов и хронических воспалений [1160]. Выяв¬
ленный в Японии случай наследственно обусловленного тяжёлого дефицита церуло¬
плазмина сопровождался отложением большого количества железа в висцеральных ор¬
ганах и тканях мозга и проявлялся прогрессирующим слабоумием, экстрапирамидными
расстройствами, мозжечковой атаксией и сахарным диабетом [1053].
Регистрацию церулоплазмина осуществляют главным образом основываясь на его
оксидазной и ферроксидазной активности: окисление ферментом фенилендиамина или
/2а/?я-фенилендиамина сопровождается появлением окрашенных продуктов, регистри¬
руемых фотометрически [69, 132]; возникающие в ферроксидазной реакции ионы Fe2+
взаимодействуют с тест-хромогеном 3-(2-пиридил)-5,6-бис(2-[5-фурилсульфоновой ки¬
слоты])-1,2,4-триазином с образованием интесивно окрашенного соединения, опреде¬
ляемого фотометрически при 590-610 нм [534]. При хронических поражениях печени
обнаружена реципрокная связь между содержанием в сыворотке церулоплазмина и ак¬
тивностью СОД, поэтому в диагностических целях предлагается определять соотноше¬
ние СО Д/церулоплазмин [ 100].
Металлотионеины
В цитозоле и ядрах клеток эукариот широко представлены металлотионеины - низ¬
комолекулярные соединения (мол. масса 6-7 кДа), обладающие высокой хелаторной
способностью в отношении ионов тяжёлых металлов,
таких как цинк, медь, кадмий, ртуть, при этом каждая
молекула белка может связывать до 7 ионов металла
[516]. Металлотионеин впервые был выделен как кад¬
мий- и цинксодержащее соединение из коркового веще¬
ства почки лошади в 1957 г. [979]. В настоящее время
показано, что белок состоит из 60 (или 61) аминокислот,
включая 20 остатков цистеина, в его состав не входят
цистин, гетероциклические и ароматические аминокис¬
лоты; содержит 7 г-атомов Zn и/или Cd на моль белка, в
некоторых случаях также обнаруживаются Си, Fe и Hg.
Несмотря на высокое содержание S-Н групп в физиоло¬
гических условиях они находятся в восстановленном состоянии и не образуют внутри¬
молекулярных дисульфидных связей.
В настоящее время металлотионеин-подобные белки обнаружены во многих одно- и
многоклеточных организмах и сгруппированы в семейство, состоящее из трёх классов. К I
классу относятся металлотионеины млекопитающих (содержатся главным образом в пече¬
ни, почках, кишечнике), ко II - одноклеточных эукариот (например, дрожжей), по первич¬
ной структуре отличающиеся от белков класса I; в III класс выделены металлотионеины
растений, состоящие из молекул, содержащих от 2 до 11 остатков у-глутамилцистеина, и
называемые фитохелатинами (если С-концевой аминокислотой является глицин) или го-
мофитохелатинами (С-концевая аминокислота - р-аланин) [1550]. Фитохелатины, очевид¬
но, синтезируются из глутатиона под действием фитохелатинсинтазы. У человека выяв¬
422
ляются 4 изоформы металлотионеинов (МТ-1, МТ-2, МТ-3 и МТ-4), которые являются
тканеспецифичными: МТ-1 и МТ-2 представлены во многих органах и тканях, в наиболь¬
шей степени в печени, почках, поджелудочной железе, изоформа МТ-3 специфична для
мозга, а МТ-4 для фибробластов кожи [1024].
На клетках Saccharomyces cerevisiae показано, что экзогенный О 2 активирует транс¬
крипцию гена металлотионеина (в бактериях с генетическим дефектом Си,Zn-СОД - силь¬
нее), причём эффект опосредован активацией фактора транскрипции теплового шока
[937]. Синтез металлотионеинов в организме млекопитающих индуцируется широким
спектром физиологических и патологических сигналов: атомами металлов (Zn, Cd, Си, Hg,
Bi, ...), гормонами, (дексаметазон, глюкагон, адреналин, норадреналин), цитокинами (ин¬
терлейкины 1 и 6, у-интерферон), форболовыми эфирами, ангиотензином II, а также физи¬
ческими и химическими стрессами. У мышей 4 гена металлотионеинов локализованы в 8-й
хромосоме; у человека в 16-ой хромосоме выявляется 12 генов, кодирующих все 4 изо¬
формы металлотионеинов, промоторные участки этих генов содержат последовательности
для связывания регуляторных элементов: MRE (металл-респонсивные элементы) или
MTF-1 (металл-респонсивный транскрипционный фактор), GRE (глюкокортикоид-
респонсивные элементы), ARE (антиоксидант-респонсивный элемент), а также АР-1, АР-2
и Spl [190, 467]. Экспрессия синтеза металлотионеинов на повышение содержания тяже¬
лых металлов или стрессовые воздействия происходит достаточно быстро, однако мРНК и
аиобелок быстро подвергаются деградации и протеолизу. Существуют данные, что вос¬
становленный глутатион и металлотионеины находятся в реципрокных отношениях: сни¬
жение содержания GSH в печени приводило к увеличению концентрации цинка и метал¬
лотионеинов и наоборот [1347]. Аналогичный эффект получен при индукции синтеза ме¬
таллотионеина под действием параквата у мышей: предварительное введение животным
Ь-бутионин-8Е-сульфоксимина (ингибитор синтеза глутатиона) и диэтилмалеата (сниже¬
ние содержания GSH) повышало скорость транскрипции мРНК металлотионеина в почках
и печени [1089].
Металлотионеины участвуют в детоксикации тяжёлых металлов, при этом в отличие от
специализированных хелаторов трансферрина и ферритина связывают ионы различных
металлов и таким образом неспецифично препятствуют их вовлечению в свободноради¬
кальные реакции; они также регулируют метаболизм Си и Zn, являясь физиологическими
донорами этих ионов [977, 978, 1550]. Металлы по аффинности к ним металлотионенинов
располагаются в следующий ряд: Zn < Cd < Си < Hg [1344]. Структурные исследования
нативных металлотионеинов млекопитающих показали, что для .них характерна уникаль¬
ная кластерная организация атомов Zn и/или Cd и остатков цистеина; структура кластеров
металлотионеинов отчасти схожа со структурой железосерных кластеров ферредоксинов и
рубредоксинов [1550]. Металлотионеины не только связывают ионы меди, но переводят
их в редокс-неактивное состояние, при этом окисление SH-групп белка может снижать его
взаимодействие с Си и делать возможным участие ионов меди в окислительно¬
восстановительных реакциях [540]. Так, с использованием системы Си/аскорбат/Н202 по¬
казано, что в отсутствие Н202 металлотионеин блокировал Cu-зависимую продукцию ра¬
дикала аскорбата при молярном соотношении Си/металлотионеин 12:1, в присутствии же
перекиси водорода это соотношение снижалось до 6:1, при этом количество SH-rpynn
белка уменьшалось на 50 %. Регенерация SH-групп металлотионеина дигидролипоевой
кислотой сопровождалась восстановлением его способности угнетать Cu-зависимое окис¬
ление аскорбата [540]. Атомы металлов в молекуле металлотионеина могут обмениваться
между кластерами, а также металлами окружающей среды, и атомами других молекул;
более того, они могут переноситься в глутатион, тимулин и апоферменты, превращая их в
423
полностью активные ферменты. Поэтому фактически металлотионеины служат для накоп¬
ления ионов металлов и поддержания их концентрации в свободном виде на низком уров¬
не [977]. Способность транспортировать ионы Си и Zn на вновь синтезированные белки
позволяет рассматривать металлотионеины как своеобразные шапероны в процессах син¬
теза металлопротеинов [1180]. В условиях окислительного стресса, приводящего к сдвигу
редокс-баланса SH-содержащих соединений в сторону окисленного (дисульфидного) со¬
стояния, способность GSSG и других дисульфидов высвобождать атомы Zn из металло-
тионеинов имеет важные последствия для прогрессирования патологических состояний,
таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона [978]. Нитрозилирование цистеиновых ос¬
татков в металлотионеинах при действии NO* также приводит к высвобождению ионов
металлов, в частности Zn [641].
Ввиду высокого содержания SH-групп металлотионеины выступают эффективными
ингибиторами радикалов. Исследования показывают, что все 20 атомов S могут взаимо¬
действовать с органическими радикалами. В пересчёте на моль вещества металлотионеин
в 340 раз более эффективно по сравнению с глутатионом ингибировал ОН-радикалы, его
эффективность в отношении ОН*-индуцированных повреждений ДНК была в 800 раз вы¬
ше [157]. В отношении ингибирования радикалов 2,2‘-азобис(2-амидо-
пропан)дигидрохлорида эффективность металлотионеина была в 100 раз выше чем глута¬
тиона, при этом в 10 раз более эффективно он ингибировал процессы ПОЛ в микросомах
[1037]. Предполагается, что наиболее ярко антиоксидантная функция металлотионеинов
проявляется в ядре, где они защищают от окислительных повреждений ДНК [394, 1014].
Помимо ингибирования радикалов металлотионенины стабилизируют мембраны, являют¬
ся регуляторами экспрессии генов [516, 1550] и влияют на активность ферментативных
антиоксидантов [749]. На разных культурах клеток выявляется прямая взаимосвязь содер¬
жания металлотионеина с устойчивостью клеток к апоптозу [1389]. Эксперименты на но-
каутных по МТ-1 и МТ-2 мышах показывают, что такие животные развиваются нормаль¬
но, однако у них снижена адсорбция цинка в желудочно-кишечном тракте [467]. У мышей
с повышенной экспрессией металлотионеинов наблюдалось усиление устойчивости изо¬
лированного сердца к ишемии реперфузии, что проявлялось в снижении инфарктной зоны,
меньшем выходе креатинкиназы в перфузионный раствор и сохранении силы сердечных
сокращений [812]. В головном мозге изоформа МТ-3 выступает ростмодулирующим фак¬
тором и снижение его содержания наблюдается при болезни Альцгеймера и ряде нейроде-
генеративных патологий [1425].
Мочевую кислоту называют кислотой, потому что она существует в таутомерных формах,
способных ионизироваться и образовывать ураты. По своим антирадикальным свойствам мо¬
чевая кислота близка к енольным антиоксидантам и в то же время является эффективным хе-
латором ионов железа и меди [464]. В физиологических условиях при pH 7,4 мочевая кислота
находится преимущественно в форме аниона урата и образует стабильные радикалы с локали¬
зацией неспаренного электрона в пятичленнике пиримидиновой структуры [974]:
Мочевая кислота
О
О
н
н
424
По-видимому, антиоксидантные свойства гистидина и его производных определяются
наличием аналогичной имидазольной группы [44]. Мочевая кислота обладает целым спек¬
тром антиоксидантных свойств, она способна ингибировать пероксинитрит и главный
продукт его расщепления радикал NO \ (к = 1,8 х 107 M'V1), пероксильные радикалы
(табл. 72), О 2,102, эффективно взаимодействует с ОН-радикалами (к = 7,2 х 109 M'V1 при
pH 6-7 [689]); аминогруппы связывают ионы металлов переменной валентности, образуя
стабильные комплексы [974, 1372]. Кроме того, мочевая кислота может выступать синер-
гистом с радикалами а-токоферола и аскорбиновой кислоты, что усиливает их антиокси¬
дантное действие [1372].
Таблица 72
Константы скоростей реакций некоторых органических пероксильных радикалов с мочевой
кислотой [486]
Пероксильный радикал
Растворитель
t,K
к, л/(мольхс)
СН2С102в
Вода/1 -метилэтанол
295
4,0x107
СНС1202*
Вода/1 -метилэтанол
295
1,9x108
СН3СС1202*
Вода/1 -метилэтанол
295
1,2x108
СВг302в
Вода/1 -метилэтанол
295
2,7x108
СНВг202#
Вода/1 -метилэтанол
295
2,3х108
СН2Вг02*
Вода/1 -метилэтанол
295
3,0x107
Реакция мочевой кислоты с ОН-радикалами приводит либо к отрыву Н* и образова¬
нию радикала мочевой кислоты (в дальнейшем - гидроперекиси) (левая часть рис. 117),
либо, в случае присоединения ОН*, к конформационной перестройке молекулы с после¬
дующим образованием аллантоина (правая часть рис. 117), который может дальше окис¬
ляться до парабановой кислоты. При физиологических pH превалирует второй путь
окисления [689], при этом определение аллантоина может служить показателем ОН-
индуцированного окисления в организме, так как для организма человека не характерно
образование этого соединения в каких-либо других метаболических процессах.
Ввиду высокого содержания мочевой кислоты (50-900 мкМ; средние значения: 300 мкМ
у мужчин и 235 мкМ у женщин) в сыворотке крови человека некоторые исследователи счи¬
тают, что на неё приходится 35-65 % защиты липопротеинов от окисления [1603], 10-15 %
ингибирования ОН* [1500] и 12% ингибирования синглетного кислорода [816], она также
снижает активность ксантиноксидазы и образование О ~2 при окислении гипоксантина
[1248]. В то же время показано, что в высоких (миллимолярных) концентрациях урат, даже
растворённый, а не только кристаллический, стимулирует секрецию О ~2 гранулоцитами; такая
прооксидантная функция мочевой кислоты становится значимой при патологическом повы¬
шении её содержания в сыворотке крови - например, у больных подагрой [1500]. Кроме того, в
присутствии Си2+ и молекулярного кислорода мочевая кислота может усиливать окисление
ЛНП и индуцировать разрывы нитей ДНК [1339, 1379]. Такое действие мочевой кислоты свя¬
зано с ее способностью восстанавливать ионы меди в каталитически активную форму CiT.
425
радикал
мочевой кислоты
радикал
мочевой кислоты
О
HN
А
О
N
О
'NH
Н ОО*
СООН
HN-
о=Ч
HN'
-NH
)=0
‘NH
ОН
пероксирадикал
мочевой кислоты
О
О
HN
А
)=0
NH
О,
Н
м
со9 +
N
Н ООН
h9n
N
)=
о
о
гидроперекись
мочевой кислоты
аллантоин
Рис. 117. Возможные механизмы окисления мочевой кислоты ОН-радикалами [689]
В организмах урикотелических животных мочевая кислота является продуктом, в
форме которого удаляется азот аминогрупп. Только один фермент, ксантиноксидоредук-
таза, существующий в дегидрогеназной или оксидазной форме, может образовывать мо¬
чевую кислоту (рис. 118).
Аденин- и гуанин-оснувные пурины
I ипоксантин,ксантин
окисление
(ксанти ноксидоре дуктаза)
Мочевая кислота
окисление
(уратоксидаза)
Рис. 118. Схема деградации пуриновых оснований
Аллантоин +С09
426
Около 25 млн. лет назад приматы утеряли уратоксидазу, в результате чего мочевая
кислота стала у них конечным продуктом катаболизма пуринов, а её концентрация в
сыворотке крови увеличилась на порядок по сравнению с эволюционно низшими жи¬
вотными [254]. Считается, что в эволюционном плане отбор путей азотистого катабо¬
лизма определялся физическими и химическими свойствами катаболитов, позволяющи¬
ми им координировать взаимоотношения организма с внешней средой, а также выпол¬
нять адаптивно-протекторные функции. В этом плане высокая антиоксидантная актив¬
ность мочевой кислоты, так же как и ее предшественника - гипоксантина, необходима
для защиты тканей с активным катаболизмом, в частности кроветворных тканей костно¬
го мозга и селезенки, в которых содержание урата в 5-10 раз выше, чем в сыворотке
крови. Поэтому мочевую кислоту можно рассматривать как своеобразный метаболиче¬
ский антиоксидант. Более того, предложена концепция "протекторного катаболизма",
которая постулирует участие продуктов деградации клеток, неустойчивых к действию
экстремального фактора, в формировании антиоксидантного потенциала тканей и орга¬
низма в целом [66].
Особых проблем регистрации мочевой кислоты в биологических образцах нет: как
правило, она определяется спектрофотометрически по поглощению при 295 нм
(в=11 ООО М^см"1), в случае необходимости можно выделить мочевую кислоту с помо¬
щью высокоэффективной жидкостной хроматографии [958].
ДРУГИЕ АНТИОКСИДАНТЫ
Окислению в результате действия АКМ подвержены все органические молекулы, од¬
нако для живых организмов наибольшую опасность представляет окисление нуклеино¬
вых кислот, инициирующее мутагенез и канцерогенез, жизненно важных белков и фер¬
ментов, а также ненасыщенных липидов (процессы ПОЛ), что ведёт к нарушению цело¬
стности мембран и работы ионных каналов [И, 121, 247, 1437]. Активность процессов
ПОЛ в мембранах и липопротеинах сыворотки существенно зависит от их структурной
организации [76], при этом увеличение содержания воды в липидной части мембран
усиливает ПОЛ. Можно выделить группу соединений - структурных антиоксидантов
(токоферолы, стероиды, эйкозаноиды), которые снижают активность ПОЛ посредством
стабилизации мембран и липопротеидных комплексов [3, 330]. Так, а-токоферол и его
аналоги с укороченной боковой цепью эффективно предотвращали изменение структу¬
ры мембран и набухание митохондрий печени крыс при окислении ионами железа [82],
при этом, вопреки общепринятой точке зрения, защитный эффект мало зависел от длины
боковой цепи в молекуле. В физиологических концентрациях холестерин встраивается в
мембраны и значительно ингибирует образование гидроперекисей жирных кислот
[1188]. Своеобразным антиоксидантом можно считать цитохром-с-оксидазу, которая
вовлекает кислород в окислительное фосфорилирование и тем самым поддерживает на
низком уровне его внутриклеточное содержание.
Нитроксилы
Как правило, свободные радикалы обладают высокой биологической активностью,
однако это очень гетерогенный класс соединений, реакционная способность которых в
физиологических условиях изменяется в широком диапазоне: от весьма агрессивных
ОН-радикалов до относительно стабильных фенольных или нитроксильных радикалов.
Поэтому в некоторых случаях сами АКМ, такие как N0* иО^ [813, 1624], или относи¬
тельно стабильные радикалы, такие как нитроксилы [550, 879], могут выступать в каче¬
427
стве антиоксидантов. В частности, несмотря на то, что NO-радикалы сами индуцируют
апоптоз, в низких концентрациях они эффективно защищают клетки асцитной карцино¬
мы Эрлиха от токсического действия антибиотика доксорубицина [75]. Особый интерес
у исследователей вызывают стабильные в физиологических условиях низкомолекуляр¬
ные иминоксильные радикалы (нитроксилы), имеющие неспаренный электрон на ами-
ноксильной труппе (>N*-0) (рис. 119).
Рис. 119. Структуры некоторых нит-
роксилов: 2,2,6,6-тетраметил-
пиперидин-1-оксила (Tempo),
4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпипери-
дин-1-оксила (Tempol) и 4-ацетамидо-
2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1 -окси¬
да (Тетрасе) [632]
О
Tempo
О
Tempol
О
Тетрасе
Нитроксилы ингибируют алкильные, алкоксильные, тиильные и пероксильные ради¬
калы, при этом их антирадикальное действие проявляется как в водной, так и в липид¬
ной фазах [294, 1140, 1334]. Нитроксилы способны катализировать реакцию дисмутации
О 2 и таким образом имитировать работу СОД. Так, при pH 7,0 константы скоростей
ингибирования Oj в системе "ксантин-ксантиноксидаза" для Tempo и Tempol составля¬
ли 1,8 ± 0,4 х 106 M'V1 и 6,9 ± 2,9 х 105 M'V1 соответственно [879], для большинства
других нитроксилов - от 1,1 х 103 M'V1 до 1,3 х 106 M'V1 [1033]. При этом каталитиче¬
ская активность соединений значительно возрастала при понижении pH: при pH 6,0 кон¬
станты скоростей ингибирования О ~2 Tempo и Tempol превышали 107 M'V1. Это объяс¬
няется тем, что нитроксилы вначале взаимодействуют несО^ас его протонированной
формой НО I, образующиеся аминоксильные катионы обратно восстанавливаются мо¬
лекулой О 2 во второй реакции [1140]:
лХ.
R—( N—О + «ООН + Н+ ■
А .
R—( +N=0 + О*- —
R—( +N=0 + Н?0
2^2
А.
R—( N—О + 02
При физиологических значениях pH первая реакция является лимитирующей, в то
время как константа реакции восстановления аминоксильного катиона супероксид-
анионом достигает 1,5 х 10ю M'V1 [879]. Следует также отметить, что в биологических
системах восстановление нитроксид-катионов может происходить при взаимодействии с
низкомолекулярными соединениями, в частности НАДН, концентрации которых в клет¬
ках значительно выше, чем О ~2 [878]:
428
R—( +N=0 + NADH ► R—( N—OH + NAD+
Исследования выявляют защитное действие нитроксилов в отношении индуцирован¬
ных радиацией повреждений ДНК и липидов в составе липосом, мутагенных и цитотокси-
чещ^их эффектов на клеточных культурах, а также летального действия радиации на орга¬
низмы животных [1032, 1333]. Радиопротекторное действие нитроксилов достаточно се¬
лективно и может быть связано с их способностью ингибировать ОН-радикалы [1334]:
Определённая методом импульсного радиолиза константа скорости взаимодействия
ОН* с Tempo, Tempol и 4-oxo-Tempo составляла 4,5 х 109 M'V1 [1332]. Аналогичный
защитный эффект нитроксидов выявляется в отношении повреждений ДНК, белков и
клеток, индуцированных ОН-радикалами, возникающими в реакции Фентона [631,
1640]. В этом случае, антиоксидантное действие нитроксидов может также быть связано
с их способностью окислять ионы железа [631].
В культурах эпителиальных клеток крыс иминоксильные радикалы защищали ДНК
от повреждений, индуцированных NO*, N0" и ONOO' [550]. Исследования in vitro пока¬
зывают, что нитроксилы прямо не реагируют с пероксинитритом, однако эффективно
восстанавливают реакционные радикалы ОН* N02* и С03\ которые образуются при раз¬
ложении ONOOH и его взаимодействии с С02 [288]. В клетках нитроксилы могут вос¬
станавливаться до соответствующих гидроксиламинов при этом в значительной степени
теряются антиоксидантные, радиопротекторные, антиканцерогенные свойства. Сниже¬
ние содержания глутатиона не влияло на восстановление клетками нитроксилов, также
как ингибирование митохондриальной цитохром оксидазы, однако восстановление сни¬
жалось при дефиците ключевого фермента гексозомонофосфатного шунта - глюкозо-6-
фосфатдегидрогеназы [1335].
Защитный антиоксидантный эффект нитроксилов в отношении клеток, органов и це¬
лого организма показан во многих экспериментальных моделях, сопровождающихся
развитием окислительного стресса [550, 659, 1640]. Так, на модели ишемии-реперфузии
головного мозга крыс Tempol снижал накопление ТБК-реактивных продуктов и умень¬
шал область зоны поражения [824]. Помимо этого, интерес исследователей к данным
соединениям связан с возможностью разработки новых уникальных методов регистра¬
ции радикалов. В нормальных условиях нитроксилы являются относительно стабильны¬
ми радикалами, которые легко регистрируются методом ЭПР. Это свойство нитроксилов
привело к их применению в качестве спиновых меток во многих исследованиях in vitro и
in vivo. По динамике изменения ЭПР-сигнала какого-либо нитроксила можно достаточ¬
но точно определять скорость образования радикалов в биологических средах, в частно¬
сти О j [375].
429
Репарационные системы
Защита живых организмов от окислительных повреждений не ограничивается рас¬
смотренными выше антиоксидантными системами, а осуществляется также большим ко¬
личеством репарационных систем (см. табл. 73, приведённую в [1307]); специфическими
протеолитическими ферментами [173, 541]; макрофагами и гепатоцитами, эффективно
захватывающими окисленные липопротеины через специальные "скэвинджер"-рецепторы
[43]. Действие репарационных ферментов направлено на удаление и восстановление по¬
вреждённых молекул и структур, иногда их называют вторичной антиоксидантной систе¬
мой [461]. Как правило, с возрастом активность репарационных систем снижается, что
является веским аргументом в пользу свободнорадикальной теории старения [173].
Таблица 73
Репарационные системы, участвующие в защите от окислительного поражения [1307]
Класс
Репарация
белков
Фермент
Протеиназы
Протеазы
Пептидазы
Функция
Разрезают окисленные белки
Разрезают продукты деятельности протеиназ
Дробят продукты деятельности протеаз; полученные ами- I
нокислоты в дальнейшем могут' использоваться для синтеза 1
новых белков I
Репарация
липидов
Фосфолипазы
Ацетил-трансферазы
1'ПО и трансферазы
Вырезают повреждённые участки окисленных мембранных
липидов таким образом, чтобы другие ферменты могли
восстанавливать испорченные сегменты
По-видимому, замещают жирные кислоты, вырезанные из
липидов
Помогают восстанавливать окисленные жирные кислоты
без удаления из мембран больших сегментов
Репарация
ДНК
Экзо- и эндонуклеазы
Гликозилазы и поли¬
меразы
Выстригают повреждённые участки ДНК
Заполняют промежутки, оставленные экзо- и эндонуклеа¬
зами
Как было описано в главе 1 (’’Повреждение биомолекул АКМ"), в результате окисле¬
ния белков они становятся более уязвимыми для действия протеолитических ферментов:
протеиназ, протеаз, пептидаз. Более того, было показано [462, 463], что в условиях окис¬
лительного стресса активность протеолитических ферментов возрастает. Защитное дей¬
ствие протеолиза заключается в элиминации повреждённых молекул и расщеплении их
до аминокислот, которые могут вновь включаться в процесс биосинтеза. Предполагает¬
ся, что основные процессы протеолиза белков проходят в протеасомах - больших ком¬
плексах (600-700 кДа), состоящих из 10-20 субъединиц [1265]. Описаны и макроокси-
протеиназы, которые преимущественно гидролизируют пептидные связи, появляющиеся
при окислительном повреждении, между гидрофобными и основными аминокислотами
[1328] и тем самым предотвращают денатурацию и агрегацию белковых макромолекул.
Клетки снабжены рядом ферментов, осуществляющих реконструкцию повреждённых
или изменённых под действием АКМ составных элементов мембраны. Опосредованное
фосфолипазами удаление из мембраны повреждённых фосфолипидов - эффективный
способ поддержания её целостности, позволяющий к тому же регулировать оборот мем¬
430
бранных липидов [1559]. Было показано, что перекисное окисление липидов мембраны
стимулирует липолитическую активность фосфолипазы А2, и что окисленные фосфоли¬
пиды являются для неё более предпочтительным субстратом, чем нативные [1659]. Та¬
кая избирательность фосфолипазы А2 имеет важное физиологическое значение для про¬
цессов репарации и детоксикации мембран, так как является дополнительным средством
защиты клеток от ПОЛ.
АНТАГОНИЗМ И СИНЕРГИЗМ ДЕЙСТВИЯ АНТИОКСИДАНТОВ
1 В живых организмах антиоксидантная защита представлена различными веществами
и системами, которые находятся во взаимокомпенсаторных взаимоотношениях, характе¬
ризующихся антагонизмом и синергизмом действия [48]. Как правило, снижение кон¬
центрации или активности одних антиоксидантов приводит к соответствующему изме¬
нению других, благодаря чему сохраняется общая активность радикальных окислитель¬
ных процессов, жизненно важных для структурного гомеостаза (поддержания и обнов¬
ления липидного состава мембран). Искусственное повышение в организме концентра¬
ции одного антиоксиданта индуцирует снижение содержания других антиоксидантов
благодаря существованию мощных механизмов многоуровневого гомеостатирования,
поэтому гипервитаминозы Е, К или С практически не существуют [48]. Современные
представления о системе антиоксидантной защиты позволяют утверждать, что антиок¬
сидантные свойства препаратов или биологических соединений зависят от характера и
условий протекания окислительных процессов, индуцированных в исследованиях in
vitro, или в клетках и организме in vivo [243, 667]. Более того, практически для любого
антиоксиданта можно найти или создать ситуацию, в которой он будет выступать в ка¬
честве прооксиданта [168, 273, 293, 1500, 1670].
В исследованиях последних лет показана клеточная специфичность защитного дей¬
ствия разных антиоксидантов. Так, в одних и тех же условиях окислительного стресса,
вызванного действием АКМ, образующихся в ксантиноксидазной реакции, водораство¬
римые антиоксиданты аскорбат и тролокс (аналог витамина Е) защищали миоциты, но
не эндотелиальные клетки и фибробласты. Напротив, ферментативные антиоксиданты
(СОД и каталаза) предотвращали АКМ-индуцированное поражение эндотелиоцитов и
фибробластов, но были малоэффективны в отношении миоцитов [1021]. В тех же усло¬
виях растительный фенол пурпурогаллин, экстрагированный из древесной коры чер¬
нильного ореха, эффективно защищал от поражения все клеточные культуры [1639].
Антиоксиданты преимущественно работают в комплексе [48, 246, 1070, 1400]; гак,
ферментативные системы специализированы на разных этапах восстановления кислоро¬
да:
ГПО
О' —сод ) н2о2 —катШ1аза ) н2о.
Изучение активности ферментативных антиоксидантов и радикальных окислитель¬
ных процессов у мышей показало, что с возрастом в тканях, характеризующихся повы¬
шенным содержанием продуктов ПОЛ (мозг, тонкий кишечник), увеличивается соотно¬
шение активностей Си,2п-СОД/ГПО, при этом активность Си,Zn-СОД с возрастом из¬
менялась незначительно [429]. Это позволило авторам сделать вывод, что изменение
баланса между клеточными антиоксидантами первой стадии защиты от О \ (Си,Zn-СОД)
и второй стадии (ГПО, каталаза) является ответственным за возрастное накопление
окислительных повреждений в органах.
431
Для ингибиторов органических радикалов также существует цепочка взаимопревра¬
щений, в результате которых образуется менее активная форма радикала:
RO 2 > (токоферол)* > (аскорбиновая кислота)* > (мочевая кислота)*.
Функционирование такой цепи позволяет радикалы из липидной фазы (мембраны,
липопротеины) переводить в водную фазу, где ускоряются реакции их детоксикации.
Таким образом, можно говорить о своеобразных (антиоксидантных) цепях переноса
электронов, эффективность работы которых определяется работой всех компонентов
[30]. Целесообразность существования таких цепей можно объяснить, с одной стороны,
необходимостью ступенчатой диссипации высокой энергии, выделяющейся при восста¬
новлении О 2 или рекомбинации перекисных радикалов, а с другой стороны - возмож¬
ностью более гибкой регуляции и надёжного гомеостатирования окислительно¬
восстановительных процессов [129]. Вместе с тем наличие многоуровневых систем за¬
щиты лишний раз свидетельствует о важности и сложности окислительных процессов с
участием АКМ, протекающих в живом организме.
При описании состояния антиоксидантных механизмов защиты организма в литера¬
туре по аналогии с гормональным или иммунным статусом иногда употребляется тер¬
мин "антиоксидантный статус" или "антиоксидантная система", что подразумевает сис¬
темную взаимосвязь в действии антиоксидантов [30, 121, 1406] и общую регуляцию их
активности [21]. Иногда применяется понятие "антиоксидантная сеть" [1152], по анало¬
гии с цитокиновой сетью. Однако в настоящее время значительно большее распростра¬
нение получил термин "окислительный стресс" [245, 1400], которым обозначают состоя¬
ния напряжения антиоксидантных систем, возникающие в результате нарушения балан¬
са "прооксиданты-антиоксиданты" в сторону преобладания первых [1399]. Данный тер¬
мин, на наш взгляд, более удобен, несмотря на то, что в биологической и медицинской
литературе понятие "стресс" преимущественно употребляется применительно к ком¬
плексу адаптивных реакций, описанных Гансом Селье. Понятие "окислительный стресс"
подразумевает не только комплексность подхода к рассмотрению отдельных компонен¬
тов антиоксидантной защиты, но и существование неразрывной взаимосвязи последней
с процессами генерации АКМ [11, 59, 1400].
Большое разнообразие антиоксидантов, синергизм и антагонизм их действия, а также
специфичность в отношении определённых форм АКМ создают трудности их определе¬
ния как в системах in vitro, так и в системах in vivo. Делаются попытки найти интеграль¬
ные показатели, характеризующие активность антиоксидантных систем в целом, в каче¬
стве одного из таких показателей оперируют соотношением восстановленных и окис¬
ленных SH-групп [И]. Использование данного показателя оправдано тем, что в ради¬
кальные окислительные процессы в первую очередь вовлекаются ненасыщенные липи¬
ды и SH-содержащие соединения, окисление последних приводит к снижению содержа¬
ния восстановленных и повышению уровня окисленных SH-rpynn [166, 1397]. Другим
подходом является определение антиоксидантной активности биологических субстратов
по их способности ингибировать окисление в модельных системах, таких как окисление
линолевой кислоты, кумола [62], фикоэритринов [346], липопротеинов сыворотки крови
или липидов яичного желтка [67]. Для оценки окислительного стресса в биоптатах тка¬
ней предложено определять индуцированную гидроперекисями биохемилюминесцен-
цию, интенсивность которой при различных повреждениях хорошо коррелирует^ уров¬
нем лактатдегидрогеназы [567, 1226].
Для изучения in vitro антиоксидантных свойств препаратов разработаны разные экс¬
периментальные системы, с которыми можно ознакомиться в сборнике научных работ
432
[61]. Принцип организации таких исследований заключается в следующем: запускается
окислительный процесс, активность которого контролируется посредством определения
поглощения кислорода, биохемилюминесценции, ЭПР, наработки перекисей, диеновых
конъюгатов или вторичных продуктов окисления; определённых структурных показате¬
лей (вязкость, текучесть, проницаемость); после этого в систему добавляется исследуе¬
мый препарат, и анализируется изменение активности окислительного процесса или об¬
разования радикалов. Полученные данные сравниваются с действием изученных стан¬
дартных соединений, таких как а-токоферол, тролокс, СОД или аскорбиновая кислота. В
качестве окисляемых субстратов применяются: инициированное окисление липидов
(линолевая кислота, кумол, метилолеат, этиллинолеат) и липидных структур (липосом),
белков (сывороточный альбумин), рибофлавина, липопротеинов сыворотки крови, липи¬
дов яичного желтка, мембран клеток и микросом [29, 42, 61, 67, 105, 795].
Примером такого подхода к изучению антиоксидантных свойств препаратов может слу¬
жить работа Гуохуа Као [346], в которой авторы исследовали способность антиоксидантов
поглощать кислородные радикалы (САПКР). Источником перекисных радикалов в данном
исследовании служил 2,2'-азобис(2-амидинопропана) дигидрохлорид, индикатором окисле¬
ния - (3-фикоэритрин, а в качестве стандарта, относительно которого проводилось сравнение,
выступал тролокс. В табл. 74 представлены полученные относительные значения САПКР.
Таблица 74
Относительные значения способности антиоксидантов поглощать иерекисные радикалы [346]
I Антиоксидант
САПКР
Антиоксидант
САПКР
I Тролокс
1
(3-каротин
0,64
а-Токоферол
1
аскорбиновая кислота
0,52
Мочевая кислота
0,92
альбумин
ОД!
Билирубин
0,84
Удобным показателем активности радикальных окислительных реакций в различных
экспериментальных системах является хемилюминесценция. Для быстрого скрининга анти¬
оксидантных и антирадикальных свойств препаратов предложены хемилюминесцентные
методики, основанные на регистрации свечения люминола в гомогенатах мозга крыс [936], в
суспензии мышиных перитонеальных макрофагов [1479] и нейтрофилов человека [105]; или
свечения аналога люциферина в системе "гипоксантин - ксантиноксидаза" [1068].
Изучение антиоксидантных или, скорее, защитных свойств препаратов может быть прове¬
дено на модели повреждения ДНК, клеточных мембран и целых клеток [9,1278] или выделен¬
ных органов, подвергнутых воздействию АКМ. В таких исследованиях в качестве источников
АКМ часто используются системы "гипоксантин + ксантиноксидаза", "ФМН + НАДН" или
"глюкоза + глюкозооксидаза" [795, 847,1278], УФ-облучение, воздействие радиации или акти¬
вированных фагоцитов [68], применяется прямое добавление в среду стабильных форм АКМ,
таких как Н202 [9,1278,1573] или гипогалогениты [804]. В качестве определяемых параметров
удобно регистрировать жизнеспособность клеток и выход лактатдегидрогеназы, митотическую
активность [847, 1278], синтез белка или хромосомные повреждения в клетках, гемолиз эрит¬
роцитов или изменение их реологических показателей [1573].
Защитные антиоксидантные свойства препаратов исследуются также на эксперимен¬
тальных моделях свободнорадикальных патологий или моделях окислительного стресса
у животных in vivo. В качестве таких экспериментальных моделей часто применяются
433
искусственно вызванные авитаминозы, радиационное поражение, гипероксия или вды¬
хание газовой смеси с высоким содержанием озона [244, 427, 1096]. В принципе моде¬
лью окислительного стресса in vivo может служить любой воспалительный процесс, со¬
провождающийся активацией фагоцитирующих клеток, но в последнее время часто
применяются специально разработанные модели окислительного повреждения, вызы¬
ваемого введением АКМ-генерирующих субстанций, таких как гипоксантин-
ксантиноксидаза, связанная с полиэтиленгликолем глюкозооксидаза или гидроперекись
кумола [1038, 1523].
Сложность определения активности антиоксидантных систем заключается в том, что
активность каждого антиоксиданта существенно зависит от среды и условий его функ¬
ционирования. В разных экспериментальных системах выявляемые антиоксидантные
свойства препаратов различны, что зависит как от типа окислительных реакций, так и от
условий их протекания [105, 795]. Ярким примером служит убихинон, который в мито¬
хондриях является как основным антиоксидантом, так и прооксидантом [272, 764]; ионы
металлов переменной валентности в окисленном состоянии (Fe3+, Al3+, La3+) ингибиру¬
ют, а в восстановленном состоянии усиливают процессы ПОЛ в мембранах эритроцитов
[28, 1085]; в некоторых случаях сами АКМ, такие как N0* иО^, выступают в качестве
антиоксидантов [813, 1624]. В результате часто нельзя сказать, какое соединение опре¬
деляет антиокислительную активность в биосубстрате. Так, при Ре2+-индуцированном
окислении липосом антиокислительная активность плазмы крови человека полностью
(на 100 %) определяется содержанием церулоплазмина, трансферрина и карбоната [39];
в то же время при окислении эмульсии линолевой кислоты, вызванном добавлением 2,2'-
азобис(2-амидинопропана) дигидрохлорида (образуется RO \ ), антиокислительная ак¬
тивность плазмы определяется уратом (35-60 %), аскорбатом (0-24 %), SH-
содержащими белками (10-50 %) и а-токоферолом (5-10 %) [1603].
Ещё одной причиной, осложняющей оценку механизмов антиоксидантной защиты,
является взаимозависимость содержания и активности антиоксидантов, объединённых в
антиоксидантные системы [21, 100]. Действие некоторых антиоксидантов может инвер¬
тироваться при изменении их содержания [91], более того, в последние годы описан фе¬
номен влияния сверхмалых доз (10'15-1018 М) антиоксидантных препаратов [17], данный
феномен трудно объяснить с позиций имеющихся знаний. Таким образом, проблема си¬
нергизма, антагонизма, аддитивности при взаимодействии различных антиоксидантов и
субстратов окисления требует дальнейшего теоретического обобщения [17].
Резюмируя основные положения данной главы, можно сказать:
1) "Идеальных" антиоксидантов, обладающих стопроцентной специфичностью или
абсолютным защитным действием в условиях развития окислительного стресса, в при¬
роде не существует.
2) Любой антиоксидант в определённых условиях может выступать прооксидантом,
инициируя окислительные процессы.
3) Антиоксидантные или прооксидантные свойства соединений необходимо рассмат¬
ривать во взаимосвязи со средой и характером развития радикальных окислительных
реакций.
Китайские ученые установили, что все вещества, несущие тёплое иньское начало, суть ан¬
тиоксиданты, в противоположность соединениям, которые несут холодное янское начало и
являются прооксидантами [928]. Поэтому на практике в каждом конкретном случае необходи¬
мо установить, недостаток какого начала имеет место, и определить границы перехода одного
начала в другое, что является залогом успеха в преобразованиях объективной реальности.
434
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислигельные вещества,- JL: Наука, 1985,
2. Анисимов В.П., Кветной И.М., Комаров Ф.И. и др. Мелатонин в физиологии и патологии
желудочно-кишечного тракта - М., 2000,- 183 с.
3. Афанасьев Ю.И., Воронихина Т.В. Витамин Е: значение и роль в организме // Успехи со¬
врем. биологии - 1987,- Т. 104, вып. 3 - С. 400-411.
4. Ахмад И., Сухайл М. Влияние витамина Е на вызванные мефенамовой кислотой изменения в
эритроцитах // Биохимия - 2002 - Т. 67, вып. 8 - С. 1137-1141.
5. Бакалова Р., Соколова Д., Рибаров С., Каган В. Эффективность действия а-токоферола и его
гомологов на люминолзависимую хемилюминесценцию // Бюл. эксперим. биологии и меди¬
цины.- 1991.- №> 5.- С. 482-485.
6. Балашова Т.С., Багирова Н.И., Зверев Д.В. и др. Гемолитико-уремический синдром как
клиническое проявление оксидантного стресса// Вестник РАМН - 1996 - № 9 - С.20-23.
7. Барабой В.А. Биологические функции, метаболизм и механизмы действия селена // Успехи
соврем, биологии - 2004 - Т. 124, вып. 2 - С. 157-168.
8. Барабой В.А. Биологическое действие растительных фенольных соединений - Киев: Наук,
думка, 1976 - 260 с.
9. Барабой В.А., Брехман И.И., Голотин В.Г., Кудряшов Ю.Б. Перекисное окисление и стресс-
СПб.: Наука, 1992 - 142 с.
10. Безрукавникова Л.М., Архипова О.Г., Нейфах Е.А., Бурлакова Е.Б. Нарушение контроля
липоперекисного окисления у больных пылевыми заболеваниями лёгких // Вопросы
мед. химии - 1988- № 3- С.18-21.
11. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов - М.: Медицина, 1989 - 368 с.
12. Бобырева Л.Е. Антиоксиданты в комплексной терапии диабетических ангиопатий // Экспе¬
рим. и клин, фармакология - 1998 - Т. 61, № 1- С. 74-80.
13. Богдашев Н.Н., Туховская Н.А., Погребняк А.В. Физико-химическое изучение производных
коричной кислоты. 1. Взаимосвязь АОА с физико-химическими свойствами // Хим.-фарм.
журн.- 1998.- Т. 32, № 2.- С. 31-33.
14. Бондарь Т.Н., Ланкин В.З., Антоновский В.Л. Восстановление органических гидроперекисей
глутатионпероксидазой и глутатион-Б-трансферазой: влияние структуры субстрата // Докл.
АН СССР.- 1989.- Т. 304, № 1.- С. 217-220.
15. Бунятян Н.Д., Герасимова О.А., Сахарова Т.С., Яковлева Л.В. Природные антиоксиданты
как гепатопротекторы // Эксперим. и клин, фармакол - 1999 - Т. 62, № 2 - С. 64-67.
16. Бунятян Н.Д., Никиткина В.В., Яковлева Л.В. Гепатопротекторное действие эллаготаннинов
// Эксперим. и клин, фармакология.- 1998 - Т. 61, N° 5 - С. 53-55.
17. Бурлакова Е.Б. Биоантиоксиданты: новые идеи и повторение пройденного // Биоантиокси-
дант - Тюмень: Изд-во Тюменского Гос. ун-та, 1997- С. 3-4.
18. Бурлакова Е.Б., Алексеенко Е.Б., Молочкина Е.М. и др. Биоантиоксиданты в лучевом пора¬
жении и злокачественном росте - М.: Наука, 1975 - 211 с.
19. Бурлакова Е.Б., Губарева А.Е., Архипова Г.В., Рогинский В.А. Модуляция перекисного
окисления липидов биогенными аминами в модельных системах // Вопр. мед. химии-
1992.-№2.- С. 17-20.
20. Бурлакова Е.Б., Крашаков С.А., Храпова Н.Г. Кинетические особенности токоферолов как
антиоксидантов - Черноголовка, 1992 - 56 с.
21. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление липидов мембран и природные антиок¬
сиданты // Успехи химии.- 1985.- Т. 54 - С. 1540-1558.
22. Бурлачук В.Т., Наровлянская С.Е. Зависимость состояния адениловой системы крови от
интенсивности процессовперексиного окисления липидов у больных с впервые выяв¬
ленным туберкулёзом лёгких // Пробл. туберкулёза - 1984 - № 5,- С.45-50.
23. Вартанян Л.С., Садовникова И.ГГ, Гуревич С.М., Соколова И.С. Образование супероксид-
ных радикалов в мембранах субклеточных органелл регенерирующей печени // Биохимия-
1992.- Т. 57, вып. 5.- С. 671-678.
435
24. Васильев В.Б., Качурин А.М., Сорока Н.В. Дисмутирование супероксидных радикалов церу¬
лоплазмином - детали механизма // Биохимия - 1988 - Т. 53, №12 - С. 2051-2058.
25. Васильева С.В., Махова Е.В., Мошковская Е.Ю. Взаимосвязь экспрессии гена soxS с разви¬
тием адаптивной резистентности к индукторам SoxRS-регулона в клетках E.coli // Радицион-
ная биол. радиоэкология - 2004 - Т. 44.- № 1- С. 18-22.
26. Васильева С.В., Ступакова М.В., Лобышева И.И. и др. Активация SoxRS-регулона в Es¬
cherichia coli оксидом азота и его физиологическими донорами // Биохимия - 2001 - Т. 66,
вып. 9.-С. 1209-1214.
27. Визир А.Д., Башкина Н.Ф., Беленичев И.Ф., Тараненко Д.А. Состояние свободнорадикаль¬
ного окисления у больных гипертонической болезнью II стадии // Терапевтич. архив - 1995 -
№ 12.- С. 18—19.
28. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах //
Итоги науки и техники. Сер. Биофизика - М., 1991.- С. 1-249.
29. Владимиров Ю.А., Парфенов Э.А., Епанчинцева О.М. и др. Антирадикальная активность
комплексных соединений меди (II) на основе кумариновых лигандов // Бюл. экснерим. био¬
логии и медицины - 1992 - № 5 - С. 479-481.
30. Воскресенский О.Н., Жутаев И.А., Бобырев В.Н., Безуглый Ю.В. Антиоксидантная система,
онтогенез и старение// Вопр. мед. химии - 1982.- № 1- С. 14-27.
31. Голиков А.П., Полумисков В.Ю., Давыдов Б.В. и др. Перекисное окисление липидов и ос¬
новные факторы его активации у больных инфарктом миокарда // Кардиология - 1989 - №
7.- С.53-59.
32. Горбатенкова Е.А., Владимиров Ю.А., Парамонов Н.В., Азизова О.А. Красный свет гелий-
неонового лазера реактивирует супероксид-дисмутазу // Бюл. эксперим. биологии и медици¬
ны.- 1989.- № 3.- С. 302-305.
33. Горбунов Н.В., Волгарев А.П., Брайловская И.В. и др. Активация свободнорадикальных
реакций и изменение состояния системы антиоксидантной защиты в крови при токсической
экспериментальной гриппозной инфекции // Бюл. эксперим. биологии и медицины.- 1992-
№ 7.- С. 42-44.
34. Грибаускас П.С., Норкус А.В., Черняускас Р.Ч. и др. Содержание малонового диальдегида,
а-токоферола и ретинола в сыворотке крови больных сахарным диабетом мужчин // Пробл.
эндокринол- 1986 - №> 4 - С.46-49.
35. Губский Ю.И., Левицкий Е.Л., Примак Р.Г. и др. Влияние витамина Е на структурно¬
функциональную организацию хроматина печени в условиях повреждения тетрахлормета-
ном // Биополимеры и клетка - 1993 - № 3 - С. 27-34.
36. Данис Ю.К., Марчюлёните Д.Ю., Даните Э.Ю., Черняускене Р.Ч. Витамин Е и малоновый
диальдегид в сыворотке крови у больных тиреотоксикозом // Пробл. эндокринол - 1990.- №
5.- С.21-24.
37. Девис М., Остин Дж., Патридж Д. Витамин С: Химия и биохимия - М.: Мир, 1999 - 176 с.
38. Деггярёва И.И., Тотева Э.Ц., Литинская Э.В. и др. Уровень перекисного окисления липидов
и концентрация витамина Е при лечении язвенных больных // Клин, мед.- 1991- № 7 - С.
38-42.
39. Дрёмина Е.С., Шаров B.C., Владимиров Ю.А. Использование кинетики Fe2+-
индуцированной хемилюминесценции в трис-буферной суспензии липосом для исследова¬
ния антиоксидантной активности плазмы крови // Биофизика- 1993.- Т. 38, вып. 6- С.
1047-1052.
40. Дубинина Е.Е. Некоторые особенности функционирования ферментативной антиоксидант¬
ной защиты плазмы крови человека// Биохимия - 1993 - Т. 58, вып. 2 - С. 268-273.
41. Дубинина Е.Е. Характеристика внеклеточной супероксиддисмутазы // Вопр. мед. химии-
1995.- Т. 41, вып. 6.- С. 8-12.
42. Дубинина Е.Е., Туркин В.В., Бабенко Г.А., Исаков В.А. Выделение и свойства супероксид¬
дисмутазы плазмы крови человека// Биохимия - 1992 - Т. 57, вып. 12.- С. 1892-1901.
43. Душкин М.И. Биологическая роль окисленных производных холестерина в клетках млеко¬
питающих // Успехи соврем, биологии - 1991- Т. 111, вып. 6 - С. 845-857.
436
44. Егоров С.Ю., Курелла Е.Г. Болдырев А.А., Красновский А.К. Тушение синглетного молеку¬
лярного кислорода карнозином и анзерином в водных растворах // Биоорг. химия - 1992 - №
1.-С. 142-144.
45. Ерёмин А.Н., Лосев Ю.П., Метелица Д.И. Влияние полисульфида галловой кислоты на ак¬
тивность и стабильность каталазы в разных средах // Биохимия - 2000 - Т. 65, вып. 2 - С.
298-308.
46. Ерёмин А.Н., Лосев Ю.П. Метелица Д.И. Ингибирование растворённой и соиммобилизован-
ной с каталазой супероксидцисмутазы полисульфидом галловой кислоты // Биохимия-
1997.- Т. 62, вып. 7.- С. 894-904.
47. Жданов Г.Г., Нечаев В.Н., Алипов П.А. Гипербарическая оксигенация и антиоксиданты в
комплексной интенсивной терапии тяжёлых форм пневмоний у детей // Анестезиология и
реаниматология - 1991- № 2 - С. 54-58.
48. Журавлёв А.И. Развитие идей Б. Н. Тарусова о роли цепных процессов в биологии // Биоан¬
тиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии - М.: Наука, 1982 - С. 3-37.
49. Завадская Ю.С., Каржаубаева Г.Г. Значение исследования процессов перекисного окисления
липидов при глаукоме // Вестн. офтальмол - 1986 - № 5 - С.6-8.
50. Зайцев В.Г., Островский О.В., Закревский В.И. Связь между химическим строением и ми¬
шенью действия как основа классификации антиоксидантов прямого действия // Эксперим.
клин, фармакол - 2003- Т. 66, № 4 - С.66-70.
51. Заморский И.И., Пишак В.П. Влияние мелатонина на содержание циклических нуклеотидов
и интенсивность ПОЛ в гиппокампе и габенуле головного мозга крыс при острой гипоксии //
Бюл. эксперим. биологии и медицины.- 2000 - № 8 - С. 168-171.
52. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функция в расте¬
ниях- М: "Наука", 1993 - 272 с.
53. Зейналлы Э.М., Абдуллаев Г.М. Перекисное окисление липидов и антиоксиданты в крови
больных циррозом печени и железодефицитной анемией // Гематол. и трансфузиол-1985-
№9.- С. 15-18.
54. Зелинский Б.А., Власенко М.В. Состояние перекисного окисления липидов у больных хро¬
нической недостаточностью коры надпочечников // Пробл. эндокринол.- 1990 - № 1. - С.37-
40.
55. Зенков Н.К., Душкин М.И., Меньшикова Е.Б. и др. Ингибирование мелатонином окисления
липопротеинов низкой плотности // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1996 - № 10 - С.
399-402.
56. Зенков Н.К., Кандалинцева Н.В., Ланкин В.З. и др. Фенольные биоантиоксиданты.- Новоси¬
бирск, 2003 - 328 с.
57. Зенков Н.К., Куликов В.Ю. Действие антиоксидантов на хемилюминесценцию лейкоцитов
крови человека// Бюл. СО АМН СССР - 1987 - № 5 - С. 107-108.
58. Зенков Н(К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс. Биохимический и пато¬
физиологический аспекты - М.: Наука/Интерпериодика, 2001.- 340 с.
59. Зенков Н.К., Меньшикова Е.Б. Активированные кислородные метаболиты в биологических
системах // Успехи соврем, биологии - 1993 - Т.113, вып. 3 - С. 286-296.
60. Иванов И.И., Мерзляк М.Н., Тарусов Б.Н. Витамин Е, биологическая роль в связи с антиок-
сидантными свойствами // Биоантиокислители - М.: Наука, 1975 - С. 30-52.
61. Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo / Сб. научн. ста¬
тей- 1992 - М.: Наука, 1992 - 112 с.
62. Калинкина Г.И., Писарева С.И. Метод определения антиоксидантной активности раститель¬
ных водно-спиртовых экстрактов // Хим.-фармацевт, журн - 1992 - № 1- С. 65-66.
63. Капралов А.А., Петрова Г.В., Донченко Г.В. Физико-химические свойства и биологическая
роль а-токоферолсвязывающих белков // Успехи соврем, биологии - 1993 - Т. 113, вып. 3-
С.313-326.
64. Касаикина О.Т., Кортенска В.Д., Маринова Э.Н. и др. Ингибирующая активность природных
фенольных антиоксидантов в процессах окисления липидных субстратов // Изв. АН. Сер.
Хим.- 1997.-№6.-С. 1119-1122.
437
65. Кветной И.М., Ингель И.Э. Гормональная функция неэндокринных клеток: роль нового био¬
логического феномена в регуляции гомеостаза // Бюл. эксперим. биологии и медицины-
2000.- Т. 130, № 11.- С. 483-487.
66. Кения М.В., Лукаш А.И., Гуськов Е.П. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окис¬
лительном стрессе // Успехи соврем, биологии - 1993 - Т. 113, вып. 4 - С. 456-470.
67. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.О. и др. Оценка антиокислительной активности
плазмы крови с применением желточных липопротеинов // Лаб. дело - 1988. - № 5. - С. 59-62.
68. Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А., Бенов Л.Ц., Рибаров С.Р. Инициирование перекисного
окисления липидов мембран липосом активированными полиморфноядерными лейкоцитами
крови // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1988 - № 6 - С. 674-677.
69. Клиническая оценка лабораторных тестов / Под ред. Н. У. Тица - М.: Медицина, 1986 - 480 с.
70. Козлов А.В., Мещанов ФЛО., Николаева И.Г. и др. Сравнительное изучение антиокисли-
тельных свойств полигидроксамовых кислот, десферала и других хелаторов железа // Биофи¬
зика.- 1993.- Т. 38, вып. 4. - С. 708-713.
71. Колачевская Е.Н., Шарипов В.Н., Ацдржеюк Н.И. Обоснование использования ашиоксидангов в
терапии туберкулёза женских половых органов // Акуш. гин. - 1987. - № 7 - С. 66-68.
72. Колесниченко JI.C., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Успехи соврем, биологии-
1989.- Т. 107, вып. 2,- С. 179-194.
73. Колосова Н.Г., Колпаков А.Р., Панин JT.E. Содержание токоферола и перекисное окисление
липидов в тканях крыс Вистар в динамике адаптации к холоду // Вопросы мед. химии-
1995.- Т. 41.-№6.-С. 16-19.
74. Колотилова А.И., Глушанков Е.П. Витамины (химия, биохимия и физиологическая роль).-
Л.: Изд-во ЛГУ, 1976.- 248 с.
75. Кондакова И.В., Загребельная Г.В., Чойнзонов Е.Ц. Влияние NO-генерирующих соединений
на опухолетоксическое действие доксорубицина // Бюл. эксперим. биологии и медицины-
2004.- Т. 137, № 6.- С. 664-666.
76. Конев С.В., Нисенбаум Г.Д., Болотовский И.Д. Структурное состояние белков и биологиче¬
ских мембран как регулятор свободнорадикальных реакций // Биоантиокислители в регуля¬
ции метаболизма в норме и патологии - М.: Наука, 1982 - С. 37-50.
77. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности
каталазы // Лаб. дело - 1988 - № 1- С. 16-19.
78. Костюк В.А., Потапович А.И., Терещенко С.М., Афанасьев И.Б. Антиокислительная актив¬
ность флавоноидов в различных системах перекисного окисления липидов // Биохимия-
1988.- Т. 53, вып. 5.- С. 1365-1370.
79. Кравцова И.В. Значение антиоксидантной терапии в комплексном лечении больных с соче¬
танием туберкулёза лёгких и сахарного диабета // Пробл. туберкулёза- 1985 - № 7 - С. 33-
37.
80. Кравченко Л.В., Морозов С.В., Бекетова Н.А. и др. Антиоксидантный статус крыс, получав¬
ших разное количество ликопина // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 2003 - Т. 135, №
4.- С. 414-418.
81. Красновский А.А. Синглетный молекулярный кислород: механизмы образования и пути дезак¬
тивации в фотосинтетических системах // Биофизика - 1994 - Т. 39, вып. 2 - С. 236-250.
82. Кузьменко И.В., Клименко Е.П., Алексеев С.М. и др. Влияние а-токоферола и его аналогов
на стабильность мембран митохондрий in vitro // Биол. мембраны - 1994 - Т.П.- С. 169-173.
83. Кузьменко И.В., Куница Н.И., Донченко Г.В. Влияние токоферола, его аналогов и антиокси¬
данта ионола на перекисное окисление липидов in vitro // Укр. биохим. журн - 1993 - Т. 65,
№ 3. - С. 94-99.
84. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль глутатиона // Успехи соврем,
биол.- 1990.- Т. 110, вып. 1.- С. 20-33.
85. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Обмен глутатиона// Успехи биол. химии - 1990 - Т. 31.
-С. 157-179.
86. Кульберг А.Я., Оганян P.P., Шибнев В.А. Утилизация радикалов кислорода синтетическими
пролин-богатыми олигопептидами // Биохимия - 1992.- №11- С. 1744-1750.
438
87. Лакомкин В.Л., Коркина О.В., Цыпленкова В.Г. и др. Влияние гидрофильной формы убихи¬
нона на сердечную мышцу при окислительном стрессе // Кардиология - 2004 - Т.44, № 1-
С. 43-47.
88. Ланкин В.З. Атеросклероз как пример свободнорадикальной патологии: механизмы наруше¬
ния ферментативной регуляции процессов свободнорадикального перекисного окисления
липидов в биомембранах при атерогенезе // Биоантиоксидант.- Тюмень, 1997 - С. 51-53.
89. Ланкин В.З., Бондарь Т.Н., Тихазе А.К. Влияние свободных жирных кислот на липоперокси-
дазную активность антиоксидантных ферментов - Se-содержащей глутатионпероксидазы и
неселеновой глутатион-Б-трансферазы // Докл. АН СССР - 1997- Т. 353, вып. 5 - С. 69-73.
90. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Каминная В.И. и др. Интенсификация in vivo свободнорадикаль-
ного окисления липопротеинов низкой плотности в плазме крови больных ИБС при терапии
ингибитором HMG-CoA-редуктазы правастатином и подавление липопероксидации убихи-
ноном Q10 // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 2000 - Т. 129, № 2 - С. 176-179.
91. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Коновалова Г.Г., Козаченко А.И. Концентрационная инверсия
антиоксидантного и прооксидантного действия p-каротипа в тканях in vivo // Бюл. эксперим.
биологии и медицины - 1999-Т. 128, вып. 9 - С. 314-316.
V92. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Осис Ю.Г. и др. Ферментативная регуляция перекисного окисле¬
ния липидов в биомембранах: роль фосфолипазы А2 и глутатионтрансферазы // Докл. АН
СССР.- 1985.-Т. 281, вып. 1.-С. 204-207.
93. Ларкий Э.Г. Методы определения и метаболизм металлобелковых комплексов // Итоги нау¬
ки и техники. Сер. Биологическая химия.- 1990 - Т. 41.
94. Логинов А.С., Матюшин Б.Н., Ткачев В.Д., Якимчук Т.Н. Новый подход к диагностике холе-
стаза по активности медьсодержащих ферментов // Терапевт, арх - 1993 - № 2 - С. 34-36.
95. Лосев Ю.Н., Лосев В.И., Федулов А.С. и др. Полидисульфид галловой кислоты как биоанти¬
оксидант // А.с. СССР 1452087 / Б.И.- 1989.- № 4.- С. 3.
96. Магин Д.В., Левин Г., Попов И.Н. Простой метод измерения активности супероксиддисму-
тазы с помощью фотосенсибилизированной хемилюминесценции // Вопр. мед. химии-
1999.-№ 1.- С. 70-79.
97. Макаров В.Г., Макарова М.Н., Селезнёва А.И. Изучение механизма антиоксидантного дей¬
ствия витаминов и флавоноидов // Вопр. питания - 2005,- Т. 74, № 1.- С. 10-13.
98. Максименко А.В., Безрукавникова Л.М., Григорьева E.J1. и др. Антифиброзное действие
модифицированных форм каталазы и суггероксиддисмутазы при экспериментальном силико¬
зе // Вопр. мед. химии - 1992.- № 3 - С. 4-8.
99. Малиновская Н.К. Роль мелатонина в организме человека// Клин, медицина- 1998 - № 1 О.-
C. 15-22.
100. Матюшин Б.Н., Логинов А.С., Якимчук Т.Н. Оценка холестаза по отношению супероксид-
дисмутаза/церулоплазмин при геггатобилиарной патологии // Клин. лаб. диагностика-
1992.-№ 9-10.- С.11-13.
101. Меграбян А.А., Мхитарян В.Г., Амадян М.Г. и др. Применение карбоната лития и витамина
Е при комплексной терапии больных эпилепсией // Журн. невропатол. психиатр - 1986 - №
9.- С. 1407-1410.
102. Меерсон Ф.З., Архипенко IO.В., Рожицкая И.Н. и др. Противоположное влияние адаптации к
непрерывной и периодической гипоксии на антиоксидантные ферменты // Бюл. эксперим.
биологии и медицины - 1992.-№ 7 - С. 14-15.
103. Мезен И.И. Биохимические аспекты гипоксического повреждения нервной ткани и его коррек¬
ция производными многоатомных фенолов : Автореф. дис. ... канд. биол. наук - Минск, 1998.
104. Меньшикова Е.Б., Зенков П.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных
процессов // Успехи соврем, биологии - 1993.- Т. 113, вып. 4 - С. 442-455.
105. Меньшикова Е.Б., Зенков U.K., Микичур Н.И., Сафронов И.Д. Активированные кислород¬
ные метаболиты (АКМ) в биологических окислительных реакциях: влияние фитопрепаратов
// Бюл. СО РАМН.- 1992.- № 4.- С. 112-117.
106. Меныцикова Е.Б., Сафронов И.Д., Азбель Д.И., Зенков Н.К. Влияние УФ-облучения на метабо¬
лическую активность гранулоцитов крови человека// Вопр. мед. химии - 1991- № 1.- С. 56-58.
439
107. Метелица Д.И., Арапова Г.С., Еремин А.Н., Лосев Ю.П. Внутримолекулярный синергизм
ингибирующего действия полидисульфидных антиоксидантов в системе ферритин-Н202-
тетраметилбензидин // Биохимия - 1999 - Т. 64, вып. 10. - С. 1420-1431.
108. Метелица Д.И., Ерёмин А.Н., Свиридов Д.О., Камышников B.C. Инициирование и ингиби¬
рование радикальных процессов в системах Н202-метмиоглобин (метгемоглобин)-2,2'-азино-
бис-(З-этилбензтиазолин-б-сульфокислота) // Биохимия - 2001 - Т. 66, вып. 5. - С. 628-639.
109. Мишин В.Ю., Круглова Е.Г. Ферменты лимфоцитов, активность процессов перекисного
окисления липидов и антиоксидантной защиты у больных туберкулёзом лёгких // Пробл. ту¬
беркулёза- 1992.- № 9-10 - С.38-41.
110. Надиров Н.К. Токоферолы и их использование в медицине и сельском хозяйстве - М.: Нау¬
ка, 1991.
111. Налобин А.В., Жмуров В.А., Налобин В.А., Ляйхт Э.И. Функциональная дестабилизация
клеточных мембран в патогенезе описторхоза // Мед. паразитол. паразитарн. инфекции-
1991.-№2.- С. 13—15.
112. Негреску Е.В., Лебедев А.В., Балденков Г.Н. и др. Антиоксиданты, перекисное окисление
липидов и рецепторзависимое увеличение концентрации Са2+ в тромбоцитах человека //
Вопр. мед. химии.- 1992.-№ 1- С. 36-39.
113. Недосугова Л.В., Волковой А.К., Рудько И.А. и др. Сравнительная оценка эффективности
биофлавоноидов Диквертина и Танакана в терапии сахарного диабета 2 типа // Клин, фарма-
кол. и терапия - 2002 - Т. 9, № 4.- С. 65-67.
114. Немцова Е.Р., Иванова Л.М., Якубовская Р.И. и др. Иммуноферментный метод определения
лактоферрина человека и его использование для диагностики гнойно-септических осложне¬
ний // Вопр. мед. химии.- 1995- Т. 41, № 3 - С. 58-61.
115. Никитин А.И. Фитоэстрогены // Проблемы репродукции - 2000 - № 3 - С. 13-20.
116. Никифорова Н.В., Чумаков А.М., Кирпатовский В.И., Комарова В.А. Жирорастворимые
витамины Е и А в опухолевой ткани и в крови больных почечноклеточным раком // Урол.
нефрол.- 1996.- № 6.- С.23-27.
117. Никифорова Н.В., Яненко Э.К., Кирпатовский В.И. и др. Накопление витамина Е в опухолях
почек крыс, индуцированных диметилнитрозоамином, при различном обеспечении живот¬
ных а-токоферолом // Вопросы мед. химии - 1998 - Т. 44, вып. 2 - С. 158-166.
118. Новожёнов В.Г., Белоногов М.А., Тесёлкин 10.0. и др. Хронический обструктивный брон¬
хит: некоторые аспекты патогенеза и особенности клинического течения // Терапевтич. ар¬
хив.- 1996.- № 3.- С.58-62.
119. Носиков В. В. Геномика сахарного диабета типа 1 и его поздних осложнений // Молекуляр¬
ная биология - 2004 - Т. 38, № 1- С. 15Q-164.
120. Петренко Ю.М., Владимиров Ю.А. Новые свойства аспирина и других салицилатов, их спо¬
собность к генерации радикалов за счет хелатирующе-окисляющего действия на катионы
железа// Эксперим. и клин, фармакология - 1998 - Т. 61, № 1.- С. 44-50.
121. Петрович Ю.А., Гуткин Д.В. Свободнорадикальное окисление и его роль в патогенезе воспа¬
ления, ишемии и стресса// Патол. физиология и эксперим. терапия - 1986 - № 5 - С. 85-92.
122. Плотников М.Б., Тюкавкина Н.А., Плотникова Т.М. Лекарственные препараты на основе
диквертина - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005- 228 с.
123. Поберёзкина Н.Б., Лосинская Л.Ф. Биологическая роль супероксиддисмутазы // Укр. био-
хим. журн.- 1989 - Т. 61, № 2.- С. 14-27.
124. Ракита Д.Р., Урясьев О.М., Гармаш В.Я. и др. Влияние лазертерапии на липиды и антиоксиданты
в крови больных бронхиальной астмой // Терапевтич. архив - 1997- № 12 - С. 49-50.
125. Рашба Ю.Э., Вартанян Л.С., Серегина Л.А. и др. Нарушение в функционировании системы
супероксидный радикал - супероксиддисмутаза при ишемии печени крыс // Бюл. эксперим.
биологии и медицины - 1986- № 11.- С. 559-561.
126. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: Реакционная способность и эффективность-
М.: Наука, 1988.
127. Ром-Богуславская Е.С., Бондаренко Л.А. Эпифиз и эндокринная функция поджелудочной
железы // Успехи совр. биологии - 1995- Т. 115, вып. 3 - С. 368-382.
440
128. Слепушкин В.Д., Михайлова Н.Н., Егоров И.В., Киселева А.В. Влияние мелатонина на ак¬
тивность антиоксидантной системы и процессы свободнорадикального окисления липидов
при травматическом шоке // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1999 - № 4- С. 387-
391.
129. Соколовский В.В. Тиоловые антиоксиданты в молекулярных механизмах неспецифической
реакции организма на экстремальное воздействие (Обзор) // Вопр. мед. химии - 1988 - № 6-
С. 2-11.
130. Спиричев В.Б., Конь И.Я. Биологическая роль жирорастворимых витаминов // Итоги науки и
техники. Сер. Физиология человека и животных - 1989 - Т. 37.
131. Сторожок Н.М., Пирогов И.О., Храпова Н.Г., Бурлакова Е.Б. Кинетика и механизм взаимо¬
действий а-токофероксильных радикалов с ненасыщенными жирными кислотами и фосфо¬
липидами // Биоантиоксидант.- Тюмень: Изд-во Тюменского Гос. ун-та, 1997 - С. 26-28.
132. Сухарев А.Е. Лактоферрин, его свойства и значение в патологии // Патол. физиология и экс¬
перим. терапия - 1992 - № 3 - С. 55-58.
133. Тишенина Р.С., Калинин А.П., Козлова Н.К. Болезнь Иценко-Кушинга и перекисное окисле¬
ние липидов // Пробл. эндокринол - 1988 - № 4 - С.32-36.
134. Тугушева Ф.А., Куликова А.И., Лукичёв Б.Г., Зубина И.М. Состояние про- и антиоксидант¬
ного статуса крови больных хроническим гломерулонефритом с нарушением функции почек
при лечении пероральными сорбентами // Урология и нефрология - 1994 - № 6 - С.39-42.
135. Федулов А.С. Очаговые травматические повреждения головного мозга: клинико¬
экспериментальное обоснование применения антиоксидантов в комплексной терапии : Ав-
тореф. дис. ... докт. мед. наук - Минск, 1996.
136. Фенольные антиоксиданты: Реакционная способность и эффективность / В.А. Рогинский-
М.: Наука, 1988.- 247 с.
137. Франциянц Е.М., Сидоренко Ю.С., Розенко Л.Я. Перекисное окисление липидов в патогене¬
зе опухолевой болезни // Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1995- 176 с.
138. Чеботарев Е.Е., Барабой В.А., Дружина Н.А. и др. Окислительные процессы при гамма-
нейтронном облучении организма - Киев: Наук, думка, 1986 - 216 с.
139. Челнокова Н.В., Старостенко Е.В., Салпагаров А.М., Круглова Е.Г. Нарушения функцио¬
нального состояния центральной нервной системы у больных туберкулёзом лёгких // Пробл.
туберкулёза - 1991- № 8 - С.46-49.
\/140. Черемисина З.П., Суслова Т.Б., Коркина Л.Г. Хемилюминесцентное определение активности
супероксиддисмутазы // Клин. лаб. диагностика - 1994 - № 1- С. 22-23.
141. Чернов Ю.Н., Пашков А.Н., Васин М.В. и др. Особенности патогенеза и возможные пути
фармакологической коррекции инсулинзависимого сахарного диабета // Эксперим. и клин,
фармакология.- 1999- Т. 62, № 3.- С. 60-66.
142. Чернядьева И.Ф., Лопата Н.С., Музя Г.И. и др. Особенности формирования окислительного
стресса в плазме крови лиц с семейной гиперхолестеринемией // Бюл. эксперим. биологии и
медицины - 1998 - № 2.- С.213-216.
143. Черняускене Р.Ч., Маргявичене Л.Э., Варшкявичене 3.3., Грибаускас П.С. Витамин Е и ли¬
пиды сыворотки крови при ишемической болезни сердца// Вопросы мед. химии - 1984.- №
3.- С. 102-105.
144. Чудинова В.В., Алексеев С.М., Захарова Е.И., Евстигнеева Р.П. Перекисное окисление липи¬
дов и механизм антиоксидантного действия витамина Е // Биоорг. химия.- 1994.- № 10 - С.
1029-1046.
145. Шарманов А.Т., Айдарханов Б.Б., Курмангалиев С.М. Влияние витамина Е на окислитель¬
ный метаболизм макрофагов // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 1986 - № 6 - С. 723-
725.
146. Шаронов Б.П., Говорова Н.Ю. Антиокислительные свойства и деградация белков сыворотки
активными формами кислорода (О ~2, ОСГ), генерируемыми стимулированными нейтрофи-
лами // Биохимия.- 1988 - Т. 53, вып. 5 - С. 816-825.
147. Шинкаренко Н.В., Алексовский В.Б. Химические свойства синглетного молекулярного кислорода и
значение его в биологических системах // Успехи химии - 1982 - Т. 51, № 5 - С. 713-735.
441
148. Широколава А.В., Айзбалте И.В., Козлов А.В. и др. Влияние некоторых антиоксидантов
сыворотки крови на люминол-зависимую хемилюминесценцию при реакции Фентона //
Биофизика. - 1994 - Т. 38, вып. 4 - С. 749-750.
149. Экспериментальная витаминология - Минск: Наука и техника, 1979 - 552 с.
150. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров - М.: Пищепро-
миздат, 1961.-359с.
151. Яковлева Л.В., Герасимова О.А., Карбушева И.В. и др. Сопоставление антиоксидантных
свойств новых препаратов, производных биофлавоноидов и дубильных веществ // Эксперим.
и клин, фармакол- 2001.- Т. 64 - № 2 - С. 55-59.
152. Яковлева Л.В., Ивахненко А.К., Бунятян Н.Д. Защитное действие эллаговой кислоты при экс¬
периментальном миокардите// Эксперим. и клин, фармакол - 1998 - Т. 61- № 3 - С. 32-34.
153. Яковлева О.Я., Пентюк А.А. Липопротеидный обмен, уровень токоферола и перекисный
дисбаланс у больных неспецифическими заболеваниями лёгких // Врач, дело - 1984 - № 1 О.-
C. 39-42.
154. Якушина Л.М., Исаева В.А., Бендер Е.Д. Определение некоторых жирорастворимых вита¬
минов в сыворотке крови методом высокоэффективной хроматографии // Хроматография в
биологии и медицине - М., 1986 - С. 96.
155. Abahusain М.A., Wright J., Dickerson J.W., de Vol E.B. Retinol, alpha-tocopherol and carotenoids
in diabetes // Eur. J. Clin. Nutr.- 1999.- Vol. 53.- P. 630-635.
156. Abe R., Shimosegawa Т., Moriizumi S. et al. Lipopolysaccharide induces manganese superoxide
dismutase in the rat pancreas: its role in caerulein pancreatitis // Biochem. Biophys. Res. Com¬
mun.- 1995.- Vol. 217.- P. 1216-1222.
157. Abel J., de Ruiter N. Inhibition of hydroxyl-radical-generated DNA degradation by metal-
lothioneins // Toxicol. Lett.- 1989.- Vol. 47- P. 191-196.
158. Aberg F., Appelkvist E.-L., Broijersen A. et al. Gemfibrozil-induced decrease in serum ubiquinone
and a- and y-tocopherol levels in men with combined hyperlip id aemi a // Eur. J. Clin. Invest-
1998.- Vol. 28.- P. 235-242.
159. Aberg F., Appelkvist E.-L., Dallner G., Emster L. Distribution and redox state of ubiqunones in rat
and human tissues // Arch. Biochem. Biophys.- 1992.- Vol. 295 - P. 230-234.
160. Abiaka C., Al-Awadi F., Al-Sayer IT et al. Serum antioxidant and cholesterol levels in patients
with different types of cancer // J. Clin. Lab. Anal - 2001.- Vol. 15 - P. 324-330.
161. Abu-Amsha R. Phenolic content of various beverages determines the extent of inhibition of human
serum and low-density lipoprotein oxidation in vitro: identification and mechanism of action of
some cinnamic acid derivatives from red wine // Clin. Sci - 1996 - Vol. 91- P. 449-458.
162. Ackerman A.D., Fackler J.C., Tuck-Muller C.M. et al. Partial monosomy 21, diminished activity of
superoxide dismutase, and pulmonary oxygen toxicity // New Eng. J. Med - 1988 - Vol. 318 - P.
1666-1669.
163. Adachi Т., Hirano K., Sugiura M. et al. Serum manganese-superoxide dismutase level in patients
with liver disease // JaP. J. Clin. Chem - 1985- Vol. 14 - P. 118-122.
164. Adachi Т., Ohta H., Yamada H. et al. Quantitative analysis of extracellular-superoxide dismutase in
serum and urine by ELISA with monoclonal antibody // Clin. Chim. Acta.- 1992 - Vol. 212 - P.
89-102.
165. Adams J.D., Klaidman L.K., Odunze I.N. et al Alzheimer's and Parkinson's disease. Brain levels of
glutathione, glutathione disulfide, and vitamin E // Mol. Chem. Neuropathol.- 1991- Vol. 14 - P.
213-226.
166. Adams J.D., Lauterburg B.H., Mitchell J.R. Plasma glutathione disulfide as an index of oxidant
stress in vivo: Effect of carbon tetrachloride, dimethylnitrosamine, nitrofurantoin, metronida¬
zole, doxorubicin and diquat // Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol - 1984- Vol. 46 - P.
401-410.
167. Adams M.W.W., Jenney F.E. Jr., Clay M.D., Johnson M.K. Superoxide reductase: fact or fiction? //
J. Biol. Inorg. Chem - 2002 - Vol. 7 - P. 647-652.
168. Adamson I.Y.R., Sienko A., Tenenbein M. Pulmonary toxicity of deferoxamine in iron-poisoned
mice // Toxicol. Appl. Pharmacol - 1993 - Vol. 120 - P. 13-19.
442
169. Adelekan D.A., Thumham D.I., Adekile A.D. Reduced antioxidant capacity in paediatric patients
with homozygous sickle cell disease // Eur. J. Clin. Nutr- 1989 - Vol. 43- P. 609-614.
170. Aejmelaeus R., Metsa-Ketela Т., Laippala P. et al. Ubiquinol-10 and total peroxyl radical trapping
capacity of LDL lipoproteins during ageing the effects of Qi0 supplementation // Mol. Asp. Med-
1997.-Vol. 18.-P. 113-120.
171. Afanas'ev I.B., Dorozhko A.I., Brodskii A.V. et al. Chelating and free radical scavenging mecha¬
nisms of inhibitory action of rutin and quercetin in lipid peroxidation // Biochem. Pharmacol-
1989.-Vol. 38.-P. 1763-1769.
172. Agacdiken A., Basyigit I., Ozden M. et al. The effects of antioxidants on exercise-induced lipid
peroxidation in patients with COPD // Respirology- 2004 - Vol. 9 - P. 38-42.
173. Agarwal S., Sohal R.S. Aging and proteolysis of oxidized proteins // Arch. Biochem. Biophys-
1994.- Vol. 309.- P. 24-28.
174. Agnez-Lima L.F., Di Mascio P., Demple B., Menck C.F. Singlet molecular oxygen triggers the
soxRS regulon of Escherichia coli // Biol. Chem - 2001- Vol. 382 - P. 1071-1075.
175. Agrawal D., Shajil E.M., Marfatia Y.S., Begum R. Study on the antioxidant status of vitiligo pa¬
tients of different age groups in Baroda // Pigment Cell Res - 2004 - Vol. 17 - P. 289-294.
176. Aheme S.A., O’Brien N.M. Lack of effect of the flavonoids, myricetin, quercetin, and rutin, on
repair of H202-induced DNA single-strand breaks in Caco-2, Hep G2, and V79 cells // Nutr. Can¬
cer.- 2000.- Vol. 38.- P. 106-115.
177. Ahmed M.I., Fayed S.Т., Hossein H., Tash F.M. Lipid peroxidation and antioxidant status in hu¬
man cervical carcinoma // Dis. Markers - 1999 - Vol. 15 - P. 283-291.
178. Aisen P., Listowsky I. Iron transport and storage proteins // Annu. Rev. Biochem- 1980 - Vol.
49.- P. 357-393.
179. Akashi М., Hachiya М., Paquette R.L. et al. Irradiation increases manganese superoxide dismutase
mRNA levels in human fibroblasts - possible mechanisms for its accumulation // J. Biol. Chem-
1995.-Vol. 270.-P. 15864-15869.
180. Akyol D., Mungan Т., Gorkemli H., Nuhoglu G. Maternal levels of vitamin E in normal and pree¬
clamptic pregnancy // Arch. Gynecol. Obstet - 2000 - Vol. 263- P. 151-155.
181. Aldercreutz H. Phytoestrogens: Epidemiology and a possible role in cancer protection // Environ.
Health Persp.- 1995.- Vol. 103, Suppl.7.- P. 103-112.
182. Allard J.P., Aghdassi E., Chau J. et al. Oxidative stress and plasma antioxidant micronutrients in
humans with HIV infection// Am. J. Clin. Nutr - 1998 - Vol. 67- 143-147.
183. Allen R.G., Balin A.K. Oxidative influence of on development and differentiation: An overview of
a free radical theory of development // Free Radic. Biol. Med - 1989 - Vol. 6 - P. 631-661.
184. Alvarez B., Radi R. Peroxynitrite reactivity with amino acids and proteins // Amino Acids.- 2003-
Vol. 25.- P. 295-311.
185. Alvarez E., Leiro J., Orallo F. Effect of (-)epigallocatechin-3-gallate on respiratory burst of rat
macrophages // Int. Immunopharmacol- 2002 - Vol. 2 - P. 849-855.
186. Ambrosio G., Zweier J.L., Jacobus W.E. et al. Improvement of postischemic myocardial function
and metabolism induced by administration of deferoxamine at the time of reflow: the role of iron in
the pathogenesis of reperfusion injury // Circulation - 1987- Vol. 76 - P. 906-915.
187. Anderson K., Simmons-Menchaca М., Lawson K.A. et al. Differential response of human ovarian
cancer cells to induction of apoptosis by vitamin E Succinate and vitamin E analogue, alpha-TEA //
Cancer Res.- 2004.- Vol. 64.- P. 4263-4269.
188. Anderson M.E. Tissue glutathione // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research - Boca
Raton: CRC Press, 1986.-P. 317-323.
189. Andree P., Dallner G., Emster L. Ubiquinol: An endogenous lipid-soluble antioxidant in animai
tissues // Reactive Oxygen Species in Biological Systems - N.Y.: Kluwer Acad. / Plenum Publ.,
1999.- P. 453-477.
190. Andrews G.K. Regulation of metallothionein gene expression by oxidative stress and metal ions //
Biochem. Pharmacol - 2000- Vol. 59 - P. 95-104.
191. Ansell P.J., Espinosa-Nicholas C., Curran E.M. et al. In vitro and in vivo regulation of antioxidant
response element dependent gene expression by estrogens // Endocrinology - 2003- in press.
443
192. Anthony M.S., Clarkson T.B., Hughes C.L. et al. Soybean isoflavones improve cardiovascular risk
factors without effecting the reproductive system of peripubertal rhesus monkeys // J, Nutr.- 1996-
Vol. 126.-P. 43-50.
193. Antille C., Sorg O., Lubbe J., Saurat J.H. Decreased oxidative state in non-lesional skin of atopic
dermatitis // Dermatology - 2002 - Vol. 204 - P. 69-71.
194. Antunes F., Salvador A., Pinto R.E. PHGPx and phospholipase A2/GPx: comparative importance
on the reduction of hydroperoxides in rat liver mitochondria// Free Radic. Biol. Med - 1995 - Vol.
19.- P. 669-677.
195. Arai М., Imai H., Koumura T. et al. Mitochondrial phospholipid hydroperoxide glutathione peroxi¬
dase plays a major role in preventing oxidative injury to cells // J. Biol. Chem - 1999- Vol. 274.-
P. 4924-4933.
196. Arai Y.5 Watanabe S., Kimira M. et al. Dietary intakes of flavonols, flavones and isoflavones by
Japanese women and the inverse correlation between quercetin intake and plasma LDL cholesterol
concentration // J. Nutr - 2000 - Vol. 130 - P. 2243-2250.
197. Araki М., Nanri H., Ejima K. et al. Antioxidant function of the mitochondrial protein SP-22 in the
cardiovascular system // J. Biol. Chem - 1999- Vol. 274.- P. 2271-2278.
198. Arango Y., Heise K.-P. Tocopherol synthesis from homogentisate in Capsicum anuum L. (yellow
pepper) chromoplast membranes: evidence for tocopherol cyclase // Biochem. J- 1998- Vol.
336.- P. 531-533.
199. Araujo V., Amal C., Boronat M. et al. Oxidant-antioxidant imbalance in blood of children with
juvenile rheumatoid arthritis // Biofactors.- 1998 - Vol. 8 - P. 155-159.
200. Areias F.M., Rego A.C., Oliveira C.R., Seabra R.M. Antioxidant effect of flavonoids after ascor-
bate/Fe2+-induced oxidative stress in cultured retinal cells // Biochem. Pharmacol- 2001- Vol.
62.-P. 111-118.
201. Arita М., Sato Y., Arai H., Inoue K. Binding of a-tocopherylquinone, an oxidized form of a-
tocopherol, to glutathione-S-transferase in the liver cytosol // FEBS Lett- 1998 - Vol. 436 - P.
424-426.
202. Arita М., Sato Y., Miyata A. et al. Human a-tocopherol transfer protein: cDNA cloning, expression
and chromosomal localization // Biochem J - 1995- Vol. 106 - P. 437-443.
203. Arlt S., Kontush A., Zerr I. et al. Increased lipid peroxidation in cerebrospinal fluid and plasma
from patients with Creutzfeldt-Jakob disease // Neurobiol. Dis - 2002 - Vol. 10 - P. 150-156.
204. Amal J.F., Clamens S., Pechet C. et al. Ethinylestradiol does not enhance the expression of nitric ox¬
ide synthase in bovine endothelial cells but increases the release of bioactive nitric oxide by inhibiting
superoxide anion production // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1996 - Vol. 93 - P. 4108-^113.
205. Amhold J., Hammerschmidt S., Arnold K. Role of functional groups of human plasma and luminol
in scavenging of NaOCl and neutrophil-derived hypochlorous acid // Biochim. Biophys.. Acta.-
1991.- Vol. 1097.-P. 145-151.
206. Arora A., Byrem T.M., Nair M.G., Strasburg G.M. Modulation of liposomal membrane fluidity by
flavonoids and isoflavonoids // Arch. Biochem. Biophys - 2000.- Vol. 373 - P. 102-109.
207. Arora A., Nair M.G., Strasburg G.M. Structure-activity relationships for antioxidant activities of a
series of flavonoids in a liposomal system // Free Radic. Biol. Med - 1998 - Vol. 24- P. 1355—
1363.
208. Arteaga E., Rojas A., Villaseca P., Bianchi M. The effect of 17P-estradiol and alpha-tocopherol on
the oxidation of LDL cholesterol from postmenopausal women and the minor effect of gamma-
tocopherol and melatonin // Menopause.- 2000 - Vol. 7 - P. 112-116.
209. Arteel G.E., Briviba K., Sies H. Function of thioredoxin reductase as a peroxynitrite reductase us¬
ing selenocystine or ebselen // Chem. Res. Toxicol - 1999 - Vol. 12 - P. 264-269.
210. Arthur J.R. The glutathione peroxidases // Cell. Mol. Life Sci.- 2000 - Vol. 57 - P. 1825-1835.
211. Asada Y., Komura S., Ohishi N. et al. Effect of ovariectomy on serum lipid peroxide levels in
women // J. Clin. Biochem. Nutr.- 1990.- Vol. 8.- P. 247-252.
212. Asaoka K., Takahashi K. An enzymatic assay of reduced glutathione using glutathione S-
aryltransferase with o-dinitrobenzene as a substrate // J. Biochem - 1981- Vol. 90 - P. 1237-1242.
213. Asea A., Ara G., Teicher B.A. et al. Effects of the flavonoid drug quercetin on the response of hu¬
444
man prostate tumours to hyperthermia in vitro and in vivo // Int. J. Hyperthermia - 2001 - Vol.
17.-P. 347-356.
214. Ashour М., Salem S., Hassaneen H. et al. Antioxidant status in children with juvenile rheumatoid
arthritis (JRA) living in Cairo, Egypt // Int. J. Food Sci. Nutr - 2000 - Vol. 51- P. 85-90.
215. Aslund F., Zheng М., Beckwith J., Storz G. Regulation of the OxyR transcription factor by hydro¬
gen peroxide and the cellular thiol-disulfide status // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1999 - Vol. 96-
P. 6161-6165.
216. Asplund K. Antioxidant vitamins in the prevention of cardiovascular disease: a systematic review //
J. Intern. Med.- 2002.- Vol. 251.- P. 372-392.
217. Assanelli D., Bonanome A., Grassi M. et al. Determinants of early-onset cardiovascular disease: a case-
control study of young myocardial infarction patients // Ital. Heart J - 2004 - Vol. 5. - P. 604-611.
218. Astley S., Langrish-Smith A., Southon S., Sampson M. Vitamin E supplementation and oxidative dam¬
age to DNA and plasma LDL in type 1 diabetes // Diabetes Care- 1999 - Vol. 22. - P. 1626-1631.
219. Atanasiu R.L., Stea D., Mateescu M.A. et al. Direct evidence of caeruloplasmin antioxidant proper¬
ties // Mol. Cell Biochem.- 1998.- 189.- P. 127-135.
220. Athar М., Iqbal М., Giri U. Novel copper superoxide dismutase mimics and damage mediated by
02 // Nutrition.- 1995.- Vol. 11.- P. 559-563.
221. Aucamp J., Gaspar A., Hara Y., Apostolides Z. Inhibition of xanthine oxidase by catechins from tea
(Camellia sinensis) // Anticancer Res - 1997 - Vol. 17 - P. 4381-4385.
222. Auchere F., Rusnak F. What is the ultimate fate of superoxide anion in vivo? // J. Biol. Inorg.
Chem.- 2002.- Vol. 7.- P. 664-667.
223. Aviram М., Eias K. Dietary olive oil reduces low-density lipoprotein uptake by macrophages and
decreases the susceptibility of the lipoprotein to undergo lipid peroxidation // Ann. Nutr. Metab-
1993.- Vol. 37.- P. 75-84.
224. Aviram М., Fuhrman B. Polyphenolic flavonoids inhibit macrophage-mediated oxidation of LDL
and attenuate atherogenesis // Atherosclerosis - 1998 - Vol. 137, Suppl - P. S45-S50.
225. Avissar N., Finkelstein J.N., Horowitz S. et al. Extracellular glutathione peroxidase in human lung
epithelial lining fluid and in lung cells // Am. J. Physiol - 1996 - Vol. 14 - P. L173-L182.
226. Aziz N., Munro H.N. Both subunits of rat liver ferritin are regulated at translational level by iron
induction // Nucleic Acids Res - 1986 - Vol. 14 - P. 915-927.
227. Azzi A., Breyer I., Feher M. et al. Nonantioxidant functions of a-tocopherol in smooth muscle cells
// J. Nutr.- 2001.- Vol. 131.- P. 378S-38IS.
228. Azzi A., Stocker A. Vitamin E: non-antioxidant roles // Progr. Lipid Res. - 2000 - Vol. 39 - P. 231 -255.
229. Back Е.1., Frindt C., Nohr D. et al. Antioxidant deficiency in cystic fibrosis: when is the right time
to take action? // Am J Clin Nutr - 2004 - Vol. 80 - P. 374-384.
230. Back T.G., Moussa Z. Remarkable activity of a novel cyclic seleninate ester as a glutathione per¬
oxidase mimetic and its facile in situ generation from allyl 3-hydroxypropyl selenide // J. Am.
Chem. Soc.-2002.-Vol. 124.-P. 12104-12105.
231. Bae S.C., Kim S.J., Sung M.K. Inadequate antioxidant nutrient intake and altered plasma antioxi¬
dant status of rheumatoid arthritis patients // J. Am. Coll. Nutr - 2003- Vol. 22 - P. 311-315.
232. Bakalova R.A., Hadzhimitova V., Ribarov S. Relationships between serum levels of autoantibodies
against oxidized low density lipoproteins, lipid-soluble antioxidants and apolipoprotein В in patients
with coronary heart disease // Gen. Physiol. Biophys - 2000 - Vol. 19 - P. 103-113.
233. Balia G., Jacob H.S., Balia J. et al. Ferritin - a cytoprotective antioxidant strategem of endothelium
// J. Biol. Chem.- 1992.-Vol. 267.-P. 18148-18153.
234. Ban R., Takitani K., Kim H.S. et al. a-Tocopherol transfer protein expression in rat liver exposed
to hyperoxia // Free Radic. Res - 2002 - Vol. 36 - P.933-938.
235. Banci L., Bertini I., Bruno B. et al. X-ray, NMR, and molecular dynamic studies on reduced bovine
superoxide dismutase: Implications for the mechanism // Biochem. Biophys. Res. Commun-
1994.- Vol. 202.- P. 1088-1095.
236. Bandy B., Bechara E.J.H. Bioflavonoid rescue of ascorbate at a membrane interface // J. Bioenerg.
Biomembr.- 2001.- Vol. 33.- P.269-277.
237. Baoutina A., Dean R.T., Jessup W. a-Tocopherol supplementation of macrophages does not influ¬
445
ence their ability to oxidize LDL // J. Lipid Res1998 - Vol. 39- P.l 14-130.
238. Baritussio A. Antioxidant defenses of rabbit alveolar lining fluid // Lung and Respir.- 1988 - Vol.
5.-P. 11-12.
239. Barlow-Walden L.R., Reiter R.J., Abe M. et al. Melatonin stimulates brain glutathione peroxidase
activity // Neurochem. Int.- 1995 - Vol. 26 - P. 497-502.
240. Barnes N., Tsivkovskii R., Tsivkovskaia N., Lutsenko S. The copper-transporting ATPases, Men¬
kes and Wilson disease proteins, have distinct roles in adult and developing cerebellum // J. Biol.
Chem.- 2005.- Vol. 280.- P. 9640-9645.
241. Barnes S. Effects of genistein on in vitro and in vivo models of cancer // J. Nutr- 1995 - Vol.
125.- P. 777-783.
242. Barr S.D., Gedamu L. Cloning and characterization of three differentially expressed peroxidoxin
genes from Leishmania chagasi: Evidence for an enzymatic detoxification of hydroxyl radicals // J,
Biol. Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 34279-34287.
243. Basaga H.S. Biochemical aspects of free radicals // Biochem. Cell Biol.- 1990.- Vol. 68.- P. 989-998.
244. Bassett D.J.P., Bowen-Kelly E., Brewster E.L. et al. A reversible model of acute lung injury based
on ozone exposure // Lung - 1988 - Vol. 166 - P. 355-369.
245. Bast A., Goris R.J.A. Oxidative stress. Biochemistry and human disease // Pharm. Weekbl. Sci-
1989.-Vol. 3.-P. 117-127.
246. Bast A., Haenen G.R.M.M. Regulation of lipid peroxidation by glutathione and lipoic acid: In¬
volvement of liver microsomal vitamin E free radical reductase // Antioxidants in Therapy and Pre¬
ventive Medicine - N.Y.: Plenum Press, 1990 - P. 111-116.
247. Bast A., Haenen G.R.M.M., Doelman C.J.A. Oxidants and antioxidants: State of the art // Am. J.
Med.- 1991.- Vol. 91, Suppl. 3C.- P. 2S-13S.
248. Bast A., Wolf G., Oberbaumer I., Walther R. Oxidative and nitrosative stress induces peroxiredox-
ins in pancreatic beta cells // Diabetologia - 2002 - Vol. 45 - P. 867-876.
249. Bastianetto S., Zheng W.H., Quirion R. Neuroprotective abilities of resveratrol and other red wine
constituents against nitric oxide-related toxicity in cultured hippocampal neurons // Brit. J. Pharma¬
col.- 2000.- Vol. 131.- P. 711-720.
250. Bates J.N., Baker M.T., Guerra R., Harrison D.G. Nitric oxide generation from nitropmsside by
vascular tissue. Evidence that reduction of the nitropmsside anion and cyanide loss are required //
Biochem. Pharmacol - 1991- Vol. 42, Suppl - P. S157-S165.
251. Battistoni A. Role of prokaryotic Cu,Zn superoxide dismutase in pathogenesis // Biochem. Soc.
Trans.- 2003.- Vol. 31, Pt. 6.- P. 1326-1329.
252. Battistoni A., Pacello F., Mazzetti A.P. et al. A Histidine-rich Metal Binding Domain at the N Ter¬
minus of Cu,Zn-Superoxide Dismutases from Pathogenic Bacteria // J. Biol. Chem - 2001 - Vol
276.- P. 30315-30325.
253. Baudri М., Etienne S., Bruce A. et al. Selen-manganese complexes are superoxide dismutase-
mimics // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1993 - VoL 192.- P. 964-968.
254. Becker, B. F. Toward the physiological function of uric acid // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol.
14.- P. 615-631.
255. Behl C., Davis J., Cole G.M., Schubert D. Vitamin E protects nerve cells from amyloid beta protein
toxicity // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1992 - Vol. 186.- P. 944-950.
256. Belcher J.D., Marker P.H., Geiger P. et al. Low-density lipoprotein susceptibility to oxidation and
cytotoxicity to endothelium in sickle cell anemia // J. Lab. Clin. Med - 1999 - Vol. 133.- P 605-
612.
257. Belguendouz L., Fremont L., Linard A. Resveratrol inhibits metal iron-dependent and independent
peroxidation of porcine low density lipoproteins // Biochem. Pharmacol.- 1997 - Vol. 53 - P.
1347-1355.
258. Bell H., Bjomeboe A., Eidsvoll B. et al. Reduced concentration of hepatic alpha-tocopherol in pa¬
tients with alcoholic liver cirrhosis // Alcohol Alcohol.- 1992 - Vol. 27- P. 39-46.
259. Bellizzi M.C., Dutta-Roy A.K., Duthie G.G., James W.P. a-Tocopherol binding activity of red
blood cells in smokers // Free Radic. Res - 1997 - Vol. 27 - P. 105-112.
260. Benabdeslam H., Abidi H., Garcia I. et al. Lipid peroxidation and antioxidant defenses in cystic
446
fibrosis patients // Clin. Chem. Lab. Med - 1999 - Vol. 37 - P. 511-516. (P<0,001)
261. Benabdeslam H., Garcia I., Bellon G. et al. Biochemical assessment of the nutritional status of
cystic fibrosis patients treated with pancreatic enzyme extracts // Am. J. Clin. Nutr- 1998 - Vol.
67.- P. 912-918.
262. Bemt E., Bergmeyer H.U. Glutathione // Methods of Enzymatic Analysis - Vol. 4- N.Y.: Acad.
Press, 1974.-P. 1643-1649.
263. Bertelli A., Bertelli A.A., Gozzini A. et al. Plasma and tissue resveratrol concentrations and phar¬
macological activity// Drugs Exp. Clin. Res.- 1998 - Vol. 24 - P. 133-138.
264. Bertelli A.A.E., Giovannini L., Giannessi D. et al. Antiplatelet activity of synthetic and natural
resveratrol in red wine // Int. J. Tissue React - 1995 - Vol. 17.- P. 1-3.
265. Bertelli A.A.E., Giovannini L., Stradi R. et al. Plasma, urine and tissue levels of trans- and cis-
resveratrol (3,4',5-trihydroxystilbene) after short-term or longed administration of red wine to rats //
Int. J. Tissue React.- 1996.- Vol. 28.- P. 67-71.
266. Berthon G. Is copper pro- or anti-inflammatory? A reconciling view and a novel approach for the
use of copper in the control of inflammation // Agents Actions - 1993 - Vol. 39 - P. 210-217.
267. Besler H.T., Comoglu S., Okcu Z. Serum levels of antioxidant vitamins and lipid peroxidation in
multiple sclerosis // Nutr. Neurosci.- 2002 - Vol. 5 - P. 215-220.
268. Betancor-Femandez A., Sies H., Stahl W., Polidori M.C. In vitro antioxidant activity of 2,5,7,8-
tetramethyl-2-(2'-carboxyethyl)-6-hydroxychroman (alpha-CEHC), a vitamin E metabolite // Free
Radic. Res.- 2002.- Vol. 36. - P. 915-921.
269. Beutler E., Moroose R., Kramer L. et al. Gamma-glutamylcysteine synthetase deficiency and
hemolytic anemia // Blood - 1990.- Vol. 75 - P. 271-273.
270. Beyer C.E., Steketee J.D., Saphier D. Antioxidant properties of melatonin - An emerging mystery
// Biochem. Pharmacol.- 1998.- Vol. 56.- P. 1265-1272.
271. Beyer G., Melzig M.F. Effects of selected flavonoids and caffeic acid derivatives on hypoxanthine-
xanthine oxidase-induced toxicity in cultivated human cells // Planta Med - 2003 - Vol. 69- P.
1125-1129.
272. Beyer R.E. The analysis of the role of coenzyme Q in free radical generation and as an antioxidant
// Biochem. Cell Biol.- 1992.- Vol. 70.- P. 390-403.
273. Beyer R.E. The participation of coenzyme Q in free radical production and antioxidation // Free
Radic. Biol. Med.- 1990.- Vol. 8.- P. 545-565.
274. Beyer R.E. The role of ascorbate in antioxidant protection of biomembranes: Interaction with vita¬
min E and coenzyme Q // J. Bioenergetics and Biomembranes.- 1994 - Vol. 26 - P. 349-358.
275. Beyer R.E., Seguraaguilar J., Dibemardo S. et al. The role of DT-diaphorase in the maintenance of
the reduced antioxidant form of coenzyme Q in membrane systems // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1996.- Vol. 93.- P. 2528-2532.
276. Bhardwaj A., Verma A., Majumdar S., Khanduja K.L. Status of vitamin E and reduced glutathione
in semen of oligozoospermic and azoospermic patients // Asian J. Androl - 2000.- Vol. 2- P. 225-
228.
277. Bhatia N., Zhao J., Wolf D.M., Agarwal R. Inhibition of human carcinoma cell growth and DNA
synthesis by silibinin, an active constituent of milk thistle: comparison with silymarin // Cancer
Lett.- 1999.- Vol. 147.-P. 77-84.
278. Bianchi G., Solaroli E., Zaccheroni V. Oxidative stress and anti-oxidant metabolites in patients
with hyperthyroidism: effect of treatment // Horm. Metab. Res.- 1999 - Vol. 31- P. 620-624.
279. Biemond P., Swaak A.J.G., Van Eijk H.G., Koster J.F. Superoxide dependent iron release from
ferritin in inflammatory diseases // Free Radic. Biol. Med - 1988 - Vol. 4 - P. 185-198.
280. Birringer М., Drogan D., Brigelius-Flohe R. Tocopherols are metabolized in HepG2 cells by side chain
P-oxidation and consecutive P-oxidation // Free Radic. Biol. Med - 2001- Vol. 31- P. 226-232.
281. Birringer М., EyTina J.H., Salvatore B.A., Neuzil J. Vitamin E analogues as inducers of apoptosis:
structure-function relation // Br. J. Cancer - 2003- Vol. 88 - P. 1948-1955.
282. Bjomeboe G.A., Johnsen J., Bjomeboe A. et al. Effect of heavy alcohol consumption on serum
concentrations of fat-soluble vitamins and selenium // Alcohol Alcohol - 1987 - Suppl. 1.- P. 533-
537.
447
283. Bjomstedt М., Xue J.Y., Huang W.H. et al. The thioredoxin and glutaredoxin systems are efficient
electron donors to human plasma glutathione reductase // J. Biol. Chem - Vol. 269 - P. 29382-
29384.
284. Blatt D.H., Leonard S.W., Traber M.G. Vitamin E kinetics and the function of tocopherol regula¬
tory proteins // Nutrition - 2001- Vol. 17 - P. 799-805.
285. Blokesch М., Rohrmoser М., Rode S., Bock A. HybF, a zinc-containing protein involved in NiFe
hydrogenase maturation // J. Bacteriol - 2004 - Vol. 186- P. 2603-2611.
286. Board P.G., Coggan М., Chelvanayagam G. et al. Identification, characterization, and crystal ctructure
of the omega class glutathione transferases // J. Biol. Chem - 2000 - Vol. 275 - P. 24798-24806.
287. Bolann B.J., Ulvik R.J. Decay of superoxide catalyzed by ferritin // FEBS Lett - 1993 - Vol. 3 IS-
Р. 149-152.
288. Bonini M.G., Mason R.P., Augusto O. The Mechanism by which 4-hydroxy-2,2,6,6-
tetramethylpiperidene-1-oxyl (tempol) diverts peroxynitrite decomposition from nitrating to ni-
trosating species // Chem. Res. Toxicol - 2002 - Vol. 15 - P. 506-511.
289. Bonnefont A.B., Munoz F.J., Inestrosa N.C. Estrogen protects neuronal cells from the cytotoxicity
induced by acetylcholinesterase-amyloid complexes // FEBS Lett - 1998 - Vol. 411- P. 220-224.
290. Bonnefont-Rousselot D., Chantalat-Auger C., Teixeira A. et al. Blood oxidative stress status in
patients with macrophagic myofasciitis // Biomed. Pharmacother- 2004 - Vol. 58 - P. 516-519.
291. Bonnefont-Rousselot D., Lacomblez L., Jaudon M. et al. Blood oxidative stress in amyotrophic
lateral sclerosis // J. Neurol. Sci - 2000 - Vol. 178 - P. 57-62.
292. Borel P., Mekki N., Boirie Y. et al. Postprandial chylomicron and plasma vitamin E responses in
healthy older subjects compared with younger ones // Eur. J. Clin. Invest - 1997- Vol. 27 - P.
812-821.
293. Borg D.C., Schaich K.M. Prooxidant action of desferrioxamine: Fenton-like production of hydroxyl
radicals by reduced ferrioxamine // Free Radic. Biol. Med - 1986 - Vol. 2 - P. 237-243.
294. Borisenko G.G., Martin I., Zhao Q. et al. Nitroxides scavenge myeloperoxidase-catalyzed thiyl
radicals in model systems and in cells // J. Am. Chem. Soc - 2004 - Vol. 126 - P. 9221-9232.
295. Borradaile N.M., Carroll K.K., Kurowska E.M. Regulation of HepG2 cell apolipoprotein В metabo¬
lism by the citrus flavanones hesperetin and naringenin // Lipids - 1999 - Vol. 34 - P. 591-598.
296. Bors W., Heller W., Michel C., Saran M. Flavonoids as antioxidants: determination of radical-
scavenging efficiencies // Methods Enzymol - 1990 - Vol. 186 - P. 343-355.
297. Bors W., Michel C. Antioxidant capacity of flavanols and gallate esters: Pulse radiolysis studies //
Free Radic. Biol. Med.- 1999.- Vol. 27.-P. 1413-1426.
298. Bors W., Michel C., Schikora S. Interaction of flavonoids with ascorbate and determination of their uni¬
valent redox potentials: a pulse radiolysis study // Free Radic. Biol. Med - 1995- Vol. 19- P. 45-52.
299. Boschi-Muller S., Muller S., Van Dorsselaer A. et al. Substituting selenocysteine for active site
cysteine 149 of phosphorylating glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase reveals a peroxidase
activity // FEBS Lett.- 1998.- Vol. 439.- P. 241-245.
300. Boscoboinik D., Szewczyk A., Hensey C., Azzi A. Inhibition of cell proliferation by a-tocopherol:
Role of protein kinase С // J. Biol. Chem - 1991- Vol. 266 - P. 6188-6194.
301. Bourdel-Marchasson I., Delmas-Beauvieux M.C., Peuchant E. et al. Antioxidant defences and oxi¬
dative stress markers in erythrocytes and plasma from normally nourished elderly Alzheimer pa¬
tients // Age Ageing - 2001.- Vol. 30 - P. 235-241.
302. Bowen R.S., Moodley J., Dutton M.F., Theron A.J. Oxidative stress in pre-eclampsia // Acta Ob-
stet. Gynecol. Scand - 2001- Vol. 80 - P. 719-725.
303. Bowry V.W., Ingold K.U., Stocker R. Vitamin E in human low-density lipoprotein. When and how
this antioxidant becomes a pro-oxidant // Biochem. J - 1992 - Vol. 288 - P. 341-344.
304. Bowry V.W., Stocker R. Tocopherol-mediated peroxidation. The prooxidant effect of vitamin E on
radical-initiated oxidation of human low-density lipoprotein // J. Am. Chem. Soc- 1993 - Vol.
115.- P. 6029-6044.
305. Brahmajothi M.V., Campbell D.L. Heterogeneous basal expression of nitric oxide synthase and
superoxide dismutase isoforms in mammalian heart : implications for mechanisms governing indi¬
rect and direct nitric oxide-related effects // Circ. Res - 1999- Vol. 85- P. 575-587.
306. Brancato R., Schiavone N., Siano S. et al. Prevention of comeal keratocyte apoptosis after argon
fluoride excimer laser irradiation with the free radical scavenger ubiquinone Q10 // Eur. J. Ophthal¬
mol.- 2000.- Vol. 10.- P. 32-38.
307. Bras A., Sanches R., Cristovao L. et al. Oxidative stress in familial adenomatous polyposis // Eur. J,
Cancer Prev.- 1999.- Vol. 8.- P. 305-310.
308. Brennan L.A., Morris G.M., Wasson G.R. et al. The effect of vitamin С or vitamin E supplementa¬
tion on basal and H202-induced DNA damage in human lymphocytes // Br. J. Nutr- 2000 - Vol.
84.-P. 195-202.
309. Brewer G.J., Askari F.K. Wilson's disease: clinical management and therapy // J. Hepatol - Vol. 42,
Suppl. l.-P. S13-S21.
310. Brigelius-Flohe R., Kelly F.J., Salonen J.T. et al. The European perspective on vitamin E: current
knowledge and future research // Am. J. Clin. Nutr - 2002 - Vol. 76 - P. 703-716.
311. Brigelius-Flohe R., Traber M. Vitamin E: function and metabolism // FASEB J - 1999- Vol. 13.-
P. 1145-1155.
312. Briviba K., Kissner R., Koppenol W.H., Sies H. Kinetic study of the reaction of glutathione peroxi¬
dase with peroxynitrite// Chem. Res. Toxicol.- 1998- Vol. 11- P. 1398-1401.
313. Brouillard R., George F., Fougerousse A. Polyphenols produced during red wine ageing // Biofac-
tors.- 1997.- Vol. 6.- P. 403-410.
314. Brouwer М., Brouwer Т.Н., Grater W. et al. The paradigm that all oxygen-respiring eukaryotes
have cytosolic CuZn-superoxide dismutase and that Mn-superoxide dismutase is localized to the
mitochondria does not apply to a large group of marine arthropods // Biochemistry.- 1997- Vol.
36.-P. 13381-13388.
315. Brown J.E., Khodr H., Hider R.C., Rice-Evans C.A. Structural dependence of flavonoid interac¬
tions with Cu2+ ions: implications for their antioxidant properties // Biochem. J - 1998 - Vol. 330-
P.1173-1178.
316. Brown N.M., Torres A.S., Doan P.E., O'Halloran T.V. Oxygen and the copper chaperone CCS
regulate posttranslational activation of Cu,Zn superoxide dismutase// Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
2004.- Vol. 101.-P. 5518-5523.
317. Brunelli R., Mei G., Krasnowska E.K. et al. Estradiol enhances the resistance of LDL to oxidation
by stabilizing apoB-100 conformation // Biochemistry.- 2000.- Vol. 39 - P. 13897-13903.
318. Bryan C.L., Campbell G.D., Lawrence R.A., Jenkinson S.G. Diphosphoryl lipid A protects rats
from lethal hyperoxia// J. Lab. Clin. Med - 1992 - Vol. 120 - P. 444-452.
319. Bryk R., Griffin P., Nathan C. Peroxynitrite reductase activity of bacterial peroxiredoxins // Na¬
ture.- 2000.- Vol. 407.- P. 211-215.
320. Brzezinski A., Debi A. Phytoestrogens: the "natural" selective estrogen receptor modulators? // Eur.
J. of Obstetrics and Gynecol. Reproductive Biol - 1999 - Vol. 85- P. 47-51.
321. Buard A., Clement М., Bourre J.M. Developmental changes in enzymatic systems involved in pro¬
tection against peroxidation in isolated rat brain microvessels // Neurosci. Lett - 1992.- Vol. 141-
P. 72-74.
322. Buffinton G.D., Doe W.F. Depleted mucosal antioxidant defences in inflammatory bowel disease //
Free Radic. Biol. Med.- 1995.- Vol. 19.- P. 911-918.
323. Buhmann C., Arlt S., Kontush A. et al. Plasma and CSF markers of oxidative stress are increased in
Parkinson's disease and influenced by antiparkinsonian medication // Neurobiol. Dis.- 2004- Vol.
15.-P. 160-170.
324. Bulger E.M., Helton W.S., Clinton C.M. et al. Enteral vitamin E supplementation inhibits the cyto¬
kine response to endotoxin // Arch. Surg- 1997 - Vol. 132.-P. 1337-1341.
325. Bulger E.M., Maier R.V. Antioxidants in critical illness // Arch. Surg.- 2001- Vol. 136 - P. 1201-
1207.
326. Burkart V., Grob-Eick A., Bellmann K. et al. Suppression of nitric oxide toxicity in islet cells by a-
tocopherol // FEBS Lett.- 1995.- Vol. 364.- P. 259-263.
327. Bursell S.E., Clermont A.C., Aiello L.P. et al. High-dose vitamin E supplementation normalizes
retinal blood flow and creatinine clearance in patients with type 1 diabetes // Diabetes Care-
1999.- Vol. 22.-P. 1245-1251.
449
328. Burstwistle R.J., Michael J., Howie A.J., Adu D. Reactive oxygen products in heterologous anti-
glomerular basement membrane nephritis in rats // Brit. J. Exptl. Pathol - 1989 - Vol. 70. - P. 207-213.
329. Burton G.W., Ingold K.U. Autoxidation of biological molecules. 1. Antioxidant activity of vitamin
E and related chain-breaking phenolic antioxidants in vitro // J. Am. Chem. Soc- 1981- Vol.
103.- P. 6472-6477.
330. Burton G.W., Traber M.G. Vitamin E - antioxidant activity, biokinetics, and bioavailability // Rev.
Nutr.- 1990.- Vol. 10.-P. 357-382.
331. Burton G.W., Traber M.G., Acuff R.V. et al. Human plasma and tissue a-tocopherol concentrations
in response to supplementation with deuterated natural and synthetic vitamin E // Am. J. Clin.
Nutr.- 1998.- Vol. 67.- P. 669-684.
332. Burton G.W., Wronska U., Stone L. et al. Biokinetics of dietary RRR-a-tocopherol in the male
guinea pig at three dietary levels of vitamin С and two levels of vitamin E. Evidence that vitamin С
does not 'spare1 vitamin E in vivo // Lipids - 1990 - Vol. 25- P. 199-210.
333. Bush T.L. The epidemiology of cardiovascular disease in post-menopausal women // Ann. N. Y,
Acad. Sci.- 1990.- Vol. 592.- P. 263-271.
334. Butcher G.P., Rhodes J.M., Walker R. et al. The effect of antioxidant supplementation on a serum
marker of free radical activity and abnormal serum biochemistry in alcoholic patients admitted for
detoxification // J. Hepatol - 1993.- Vol. 19 - P. 105-109.
335. Board P.G., Coggan М., Chelvanayagam G. et al. Identification, characterization, and crystal ctructure of
the omega class glutathione transferases // J. Biol. Chem - 2000 - Vol. 275- P. 24798-24806.
336. Cabiscol E., Tamarit J., Ros J. Oxidative stress in bacteria and protein damage by reactive oxygen
species // Int. Microbiol - 2000 - Vol. 3 - P. 3-8.
337. Cachia O., Benna J.E., Pedruzzi E. et al. a-Tocopherol inhibits the respiratory burst in human
monocytes. Attenuation of p47phox membrane translocation and phosphorylation // J. Biol.
Chem.- 1998.- Vol. 273.- P. 32801-32805.
338. Cadenas E., Hochstein P., Emster L. Pro- and antioxidant functions of quinones and quinone reduc¬
tases in mammalian cells // Adv. Enzymol..- 1992 - Vol. 65.- P. 97-146.
339. Cadenas E., Merenyi G., Lind J. Pulse radiolysis study of the reactivity of Trolox С phenoxyl radi¬
cal with superoxide anion // FEBS Lett - 1989- Vol. 253 - P.235-238.
340. Cahoon E.B., Hall S.E., Ripp K.G. et al. Metabolic redesign of vitamin E biosynthesis in plants for
tocotrienol production and increased antioxidant content // Nat Biotechnol - 2003- Vol. 21.- P.
1082-1087.
341. Cai Z., Li X., Katsumura Y. Interaction of hydrated electron with dietary flavonoids and phenolic
acids: Rate constants and transient spectra studied by pulse radiolysis // Free Radic. Biol. Med-
1999.- Vol. 27.- P. 822-829.
342. Calliste C.A., Le Bail J.C., Trouillas P. et al. Chalcones: structural requirements for antioxidant,
estrogenic and antiproliferative activities // Anticancer Res.- 2001.- Vol. 21.- P. 3949-3956.
343. Calo L., Sartore G., Bassi A. et al. Reduced susceptibility to oxidation of low-density lipoprotein in
patients with overproduction of nitric oxide (Bartter's and Gitelman's syndrome) // J. Hypertens-
1998.-Vol. 16.-P. 1001-1008.
344. Caltagirone S., Rossi C., Poggi A. et al. Flavonoids apigenin and quercetin inhibit melanoma
growth and metastatic potential // Int. J. Cancer - 2000 - Vol. 87 - P. 595-600.
345. Cantrell A., McGarvey D.J., Truscott T.G. et al. Singlet oxygen quenching by dietary carotenoids
in a model membrane environment // Arch. Biochem. Biophys.- 2003 - Vol. 412 - P.47-52.
346. Cao G., Alessio H.M., Cutler R.G. Oxygen-radical absorbance capacity assay for antioxidants //
Free Radic. Biol. Med.- 1993.- Vol. 14.- P. 303-311.
347. Cao G., Sofic E., Prior R.L. Antioxidant and prooxidant behavior of flavonoids: structure-activity
relationships // Free Radic. Biol. Med - 1997- Vol. 22 - P. 749-760.
348. Cardoso S.М., Proenca M.T., Santos S. et al. Cytochrome с oxidase is decreased in Alzheimer's
disease platelets // Neurobiol. Aging - 2004 - Vol. 25- P. 105-110.
349. Carini R., Poli G., Dianzani M.U. et al. Comparative evaluation of the antioxidant activity of a-
tocopherol, a-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate and a-tocopherol succinate in isolated
hepatocytes and liver microsomal suspensions // Biochem. Pharmacol - 1990 - Vol. 39 - P. 1597-1601.
450
350. Carlsson L.M. Jonsson J., Edlund Т., Marklund S.L. Mice lacking extracellular superoxide dismutase
are more sensitive to hyperoxia// Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1995- Vol. 92 - P. 6264-6268.
351. Carr A.C., McCall M.R., Frei B. Oxidation of LDL by myeloperoxidase and reactive nitrogen spe¬
cies: Reaction pathways and antioxidant protection // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol - 2000-
Vol. 20.-P. 1716-1723.
352. Carrillo M.C., Kanai S., Sato Y., Kitani K. Age-related changes in antioxidant enzyme activities are
region and organ, as well as sex, selective in the rat // Mech. Ageing Dev - 1992 - Vol. 65- P.
187-198.
353. Caruso D., Berra B., Giavarini F. et al. Effect of virgin olive oil phenolic compounds on in vitro
oxidation of human low density lipoproteins // Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis - 1999 - Vol. 9- P.
102-107.
354. Carvalho F.D., Remiao F., Vale P. et al. Glutathione and cysteine measurement in biological sam¬
ples by HPLC with a glassy carbon working detector // Biomed. Chromatogr- 1994.- Vol. 8.- P.
134-136.
355. Casagrande S., Bonetto V., Fratelli M. et al. Glutathionylation of human thioredoxin: a possible
crosstalk between the glutathione and thioredoxin systems // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2002-
Vol. 99.- P. 9745-9749.
356. Castagnino H.E., Lago N., Centrella J.M. et al. Cytoprotection by melatonin and growth hormone
in early rat myocardial infarction as revealed by Feulgen DNA staining // Neuroendocrinol. Lett-
2002.- Vol. 23.-P. 391-395.
357. Caye-Vaugien C., Krempf М., Lamarche P. et al. Determination of alpha-tocopherol in plasma,
platelets and erythrocytes of type I and type II diabetic patients by high-performance liquid chro¬
matography // Int. J. Vitam. Nutr. Res - 1990 - Vol. 60 - 324-330.
358. Cavallaro A., Ainis Т., Bottari C., Fimiani V. Effect of resveratrol on some activities of isolated
and in whole blood human neutrophils // Physiol. Res - 2003 - Vol. 52.- P. 555-562.
359. Celebi S., Dilsiz N., Yilmaz Т., Kukner A.S. Effects of melatonin, vitamin E and octreotide on lipid
peroxidation during ischemia-reperfusion in the guinea pig retina // Eur. J. Ophthalmol - 2002-
Vol. 12.-P. 77-83.
360. Cengiz М., Seven М., Suyugul N. Antioxidant system in Down syndrome: a possible role in cata-
ractogenesis // Genet. Couns - 2002 - Vol. 13 - P. 339-342.
361. Ceriello A., Bortolotti N., Motz E. et al. Meal-generated oxidative stress in type 2 diabetic patients
// Diabetes Care.- 1998.- Vol. 21.- 1529-1533.
362. Ceriello A., Bortolotti N., Motz E et al. Red wine protects diabetic patients from meal-induced
oxidative stress and thrombosis activation: a pleasant approach to the prevention of cardiovascular
disease in diabetes // Eur. J. Clin. Invest - 2001- Vol. 31- P. 322-328.
363. Cha M.K., Yun C.H., Kim I.H. Interaction of human thiol-specific antioxidant protein 1 with eryth¬
rocyte plasma membrane // Biochemistry - 2000 - Vol.- 39 - P.6944-6950.
364. Chae H.Z., Kim H.J., K$ng S.W., Rhee S.G. Characterization of three isoforms of mammalian
peroxiredoxin that reduce peroxides in the presence of thioredoxin // Diabetes Res. Clin. Pract-
1999.- Vol. 45.-P. 101-112.
365. Chae H.Z., Kim I.H., Kim K., Rhee S.G., Cloning, sequencing, and mutation of thiol-specific anti¬
oxidant gene of Saccharomyces cerevisiae // J. Biol. Chem - 1993 - Vol.268 - P. 16815-16821.
366. Chajes V., Lhuillery C., Sattler W. a-Tocopherol and hydroperoxide content in breast adipose tis¬
sue from patients with breast tumors // Int. J. Cancer - 1996 - Vol. 67- P. 170-175.
367. Chakrapani B., Yedavally S., Leverenz V. et al. Simultaneous measurement of reduced and oxi¬
dized glutathione in human aqueous humor and cataract by electrochemical detection // Ophthalmic
Res.- 1995.- Vol. 27, Suppl.l.-P. 69-77.
368. Chang Т.-C., Huang M.-L., Hsu W.-L. et al. Synthesis and biological evaluation of ebselen and its
acyclic derivaties // Chem. Pharm. Bull - 2003- Vol. 51- P. 1413-1416.
369. Chang Т.-S., Cho С.-S., Park S. et al. Peroxiredoxin III, a mitochondrion-specific peroxidase, regu¬
lates apoptotic signaling by mitochondria // J. Biol. Chem - 2004 - Vol. 279 - P. 41975-41984.
370. Chang Т.-S., Jeong W., Choi S.Y. et al. Regulation of peroxiredoxin I activity by Cdc2-mediated
phosphorylation // J. Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 25370-25376.
451
371. Chang W.S., Lee Y.J., Lu F.J., Chiang H.C. Inhibitory effects of flavonoids on xanthine oxidase //
Anticancer Res.- 1993.-Vol. 13.-P. 2165-2170.
372. Chen H.H., Zhou J.F. Low cholesterol in erythrocyte membranes and high lipoperoxides in eryth¬
rocytes are the potential risk factors for cerebral hemorrhagic stroke in human // Biomed. Environ.
Sci.-2001.-Vol. 14.-P. 189-198.
373. Chen J., Avdonin V., Ciorba M.A. et al. Acceleration of P/C-type inactivation in voltage-gated K+
channels by methionine oxidation // Biophys. J - 2000 - Vol. 78 - P. 174-187.
374. Chen P., Zhou J. Abnormal metabolism of nitric oxide, oxidative stress and lipoperoxidative stress
in patients with acute viral myocarditis // Chin. Med. J. (Engl.).- 2001- Vol. 114 - P. 1 132-1135.
375. Chen R., Warden J.T., Stenken J.A. Microdialysis sampling combined with electron spin resonance
for superoxide radical detection in microliter samples // Anal. Chem - 2004 - Vol. 76 - P. 4734-4740.
376. Chen W.C., McBride W.H., Iwamoto K.S. et al. Induction of radioprotective peroxiredoxin-I by
ionizing irradiation // J. Neurosci. Res - 2002 - Vol. 70 - P.794-798.
377. Chen Y.T., Zheng R.L., Jia Z.J., Ju Y. Flavonoids as superoxide scavengers and antioxidants // Free
Radic. Biol. Med.- 1990.- Vol. 9.- P. 19-21.
378. Chen Z., Chua C.C., Gao J., et al. Protective effect of melatonin on myocardial infarction // Am. J.
Physiol. Heart Circ. Physiol - 2003- Vol. 284 - P. H1618-H1624.
379. Chen Z., Oberley T.D., Ho Y. et al. Overexpression of CuZnSOD in coronary vascular cells attenuates
myocardial ischemia/reperfusion injury // Free Radic. Biol. Med - 2000 - Vol. 29- P. 589-596.
380. Chen Z.Y., Chan P.T., Ho K.Y. et al. The antioxidant activity of natural flavonoids in governed by num¬
ber and location of their aromatic hydroxyl groups // Chem. Phys. Lipids - 1996 - Vol. 79 - P. 157-163.
381. Cheng I.F., Breen K. On the ability of four flavonoids, baicalein, luteolin, naringenin, and
quercetin, to suppress the Fenton reaction of the iron-ATP complex // BioMetals- 2000 - Vol. 13-
P. 77-83.
382. Cheng Z.J., Kuo S.C., Chan S.C. et al. Antioxidant properties of butein isolated from Dalbergia
odorifera // Biochim. Biophys. Acta. 1998 - Vol. 1392 - P. 291-299.
383. Cherubini A., Beal M.F., Frei B. Black tea increases the resistance of human plasma to lipid per¬
oxidation in vitro, but not ex vivo // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 27- P. 381-387.
384. Chi L., Tamura Y., Hoff P.T et al. Effect of superoxide dismutase on myocardial infarct size in the
canine heart after 6 hour of regional ischemia and reperfusion: a demonstration of myocardial sal¬
vage // Circ. Res.- 1989.- Vol. 64.- P. 665-675.
385. Chichton R.R., Ward R.J. Iron metabolism - new perspectives in view // Biochemistry.- 1992-
Vol. 31.-P. 11255-11264.
386. Chiueh C., Lee S., Andoh Т., Murphy D. Induction of antioxidative and antiapoptotic thioredoxin
supports neuroprotective hypothesis of estrogen // Endocrine - 2003 - Vol. 21- P. 27-31.
387. Choi J.S., Chung H.Y., Kang S.S. et al. The structure-activity relationship of flavonoids as scaven¬
gers of peroxynitrite // Phytother. Res - 2002 - Vol. 16 - P. 232-235.
388. Choi M.A., Kim B»S., Yu R. Serum antioxidative vitamin levels and lipid peroxidation in gastric
carcinoma patients // Cancer Lett - 1999 - Vol. 136 - P. 89-93.
389. Chojkier М., Houghim K., Solis-Herruzo J., Brenner D.A. Stimulation of collagen gene expression
by ascorbic acid in cultured human fibroblasts - A role for lipid peroxidation? // J. Biol. Chem-
1989.- Vol. 264.- P. 16957-16962.
390. Cholbi M.R., Paya М., Alcaraz M.J. Inhibitory effects of phenolic compounds on CCl4-induced
microsomal lipid peroxidation // Experientia - 1991- Vol. 47 - P. 195-199.
391. Choudhury R., Srai S.K., Debnam E., Rice-Evans C.A. Urinary excretion of hydroxycinnamates
and flavonoids after oral and intravenous administration // Free Radic. Biol. Med- 1999- Vol.
27.- P. 278-286.
392. Christen S., Woodall A.A., Shigenaga M.K. et al. y-Tocopherol traps mutagenic electrophiles such
as NOx and complements a-tocopherol: Physiological implications // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1997.- Vol. 94.- P. 3217-3222.
393. Chu F.-F., Doroshow J.H., Esworthy R.S. Expression, characterization, and tissue distribution of a
new cellular selenium-dependent glutathione peroxidase, GSHPx-GI // J. Biol. Chem - 1993 - Vol.
268.- P. 2571-2576.
452
394. Chubatsu L.S., Meneghini R. Metallothionein protects DNA from oxidative damage // Biochem. J-
1993.-Vol. 291.-P. 193-198.
395. Chung H.S., Chang L.C., Lee S.K. et al. Flavonoid constituents of Chorizanthe diffusa with poten¬
tial cancer chemopreventive activity // J Agric. Food Chem - 1999 - Vol. 47- P. 36-41.
396. Church S.L., Grant J.W.; Meese E.U., Tren J.M. Sublocalization of the gene encoding manganese
superoxide dismutase (MnSOD/SOD2) to 6q25 by fluorescence in situ hybridization and somatic
cell hybrid mapping // Genomics - 1992 - Vol. 14 - P. 823-825.
397. Cinaz P., Hasanoglu A., Bideci A., Biberoglu G. Plasma and erythrocyte vitamin E levels in chil¬
dren with insulin dependent diabetes mellitus // J. Pediatr. Endocrinol. Metab - 1999- Vol. 12 - P.
193-196.
398. Ciorba M.A., Heinemann S.H., Weissbach H. et al. Modulation of potassium channel function by
methionine oxidation and reduction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1997- Vol. 94 - P. 9932-9937.
399. Claiborne A. Catalase activity // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research- Boca
Raton: CRC Press, 1986-P. 283-284.
400. Cleary J., Mohr D., Adams M.R. et al. Plasma and LDL levels of major lipophilic antioxidants are
similar in patients with advanced atherosclerosis and age-matched controls // Free Radic. Res-
1997.-Vol. 26.-P. 175-182.
401. Clement М., Bourre J.M. Graded dietary levels of RRR-y-tocopherol induce a marked increase in
the concentrations of a- and у-tocopherol in nervous tissues, heart, liver and muscle of vitamin-E-
deficient rats // Biochim. Biophys. Acta - 1997- Vol. 1334 - P. 173-181.
402. Clements D.M., Oleesky D.A., Smith S.C. et al. A study to determine plasma antioxidant concentra¬
tions in patients with Barrett's oesophagus // J. Clin. Pathol - 2005- Vol. 58 - P. 490-492.
403. Cohen A., Schwartz E. Vitamin С and iron overload // New Engl. J. Med.- 1981- Vol. 304 - P.
1108.
404. Cohrs R.J., Torelli S., Prasad K.N. et al. Effect of vitamin E succinate and a cAMP-stimulating
agent on the expression of c-myc and N-myc and H-ras in murine neuroblastoma cells // Int. J. Dev.
Neurosci.- 1991- Vol. 9.- P. 187-194.
405. Collakova E., DellaPenna D. Homogentisate phytyltransferase activity is limiting for tocopherol
biosynthesis in Arabidopsis // Plant Physiol - 2003- Vol. 131.- P. 632-642.
406. Collinson E.J., Grant C.M. Role of yeast glutaredoxins as glutathione S-transferases // J. Biol.
Chem.- 2003.- Vol. 278.- P. 22492-22497.
407. Collinson E.J., Wheeler G.L., Garrido E.O. et al. The yeast glutaredoxins are active as glutathione
peroxidases // J. Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 16712-16717.
408. Commenges D., Scotet V., Renaud S. et al. Intake of flavonoids and risk of dementia // Eur. J. Epi¬
demiol.- 2000.- Vol. 16.- P. 357-363.
409. Conn P.F., Schalch W., Truscott T.G. The singlet oxygen and carotenoid interaction // J. Photo¬
chem. Photobiol. B.- 1991.- Vol. 1 l.-P. 41-47.
410. Constant J. Alcohol, ischemic heart disease, and the French paradox // Coron. Artery Dis - 1997-
Vol. 8.- P. 645-649.
411. Constantinou A., Mehta R., Runyan C. et al. Flavonoids as DNA topoisomerase antagonists and
poisons: structure-activity relationships // J. Nat. Prod - 1995 - Vol. 58 - P. 217-225.
412. Cook J.D., Watson S.S., Simpson K.M. et al. The effect of high ascorbic acid supplementation on
body iron stores // Blood.- 1984.- Vol. 64.- P. 721-726.
413. Cook N.C., Samman S. Flavonoids - Chemistry, metabolism, cardioprotective effects, and dietary
sources // J. Nutr. Biochem - 1996 - Vol. 7 - P. 66-76.
414. Cooney R.V., Franke A.A., Harwood P.J. et al. gamma-Tocopherol detoxification of nitrogen dioxide
- superiority to alpha-tocopherol // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1993 - Vol. 90 - P. 1771-1775.
415. Cooney R.V., Harwood P.J., Franke A.A. et al. Products of y-tocopherol reaction with N02 and
their formation in rat insulinoma (RINm5F) cells // Free Radic. Biol. Med - 1995 - Vol. 19 - P.
259-269.
416. Copin J.C., Gasche Y., Chan P.H. Overexpression of copper/zinc superoxide dismutase does not
prevent neonatal lethality in mutant mice that lack manganese superoxide dismutase // Free Radic..
Biol. Med.- 2000.- Vol. 28.- P. 1571-1576.
453
417. Copp R.P., Wisniewski Т., Hentati F. et al. Localization of a-tocopherol transfer protein in the
brains of patients with ataxia with vitamin E deficiency and other oxidative stress related neurode-
generative disorders // Brain Res - 1999- Vol. 822 - P. 80-87.
\f 418. Corbisier B., Houbion A., Remade J. A new technique for highly sensitive detection of superoxide
dismutase activity by chemiluminescence// Anal. Biochem - 1987- Vol. 164 - P. 240-247.
419. Corrocher R., Ferrari S., de Gironcoli M. et al. Effect of fish oil supplementation on erythrocyte
lipid pattern, malondialdehyde production and glutathione-peroxidase activity in psoriasis // Clin.
Chim. Acta.- 1989.-Vol. 179.-P. 121-131.
420. Cos P., Calomme М., Sindambiwe J.-B. et al. Cytotoxicity and lipid peroxidation-inhibiting activ¬
ity of flavonoids // Planta Med - 2001- Vol. 67- P. 515-519.
421. Cos P., De Bruyne Т., Hermans N. et al. Proanthocyanidins in health care: Current and new trends
// Curr. Med. Chem.- 2003.- Vol. 10.- P. 1345-1359.
422. Cos P., Hermans N., Calomme M. et al. Comparative study of eight well-known polyphenolic anti¬
oxidants // J. Pharm. Pharmacol - 2003 - Vol. 55 - P. 1291-1297.
423. Cos P., Ying L., Calomme M. et al. Structure-activity relationship and classification of flavonoids
as inhibitors of xanthine oxidase and superoxide scavengers // J. Nat. Prod - 1998 - Vol. 61- P.
71-76.
424. Costantino L., Rastelli G., Albasini A. Inhibitory activity of flavonols towards the xanthine oxidase
enzyme // Int. J. Pharmaceutics - 1992 - Vol. 86 - P. 17-23.
425. Cotelle N., Bernier J.L., Catteau J.P. et al. Antioxidant properties of hydroxy-flavones // Free
Radic. Biol. Med.- 1996.- Vol. 20.- P. 35-43.
426. Couillard A., Cristol J.P., Chanez P. et al. Local exercise and oxidative stress in chronic obstructive
broncho-pneumopathies: preliminary results // J. Soc. Biol - 2001.- Vol. 195- P. 419-425.
427. Coursin D.B., Cihla H.P., Will J.A., McCreary J.L. Adaptation to chronic hyperoxia: Biochemical
effects and the response to subsequent lethal hyperoxia // Am. Rev. Respir. Dis - 1987- Vol. 135-
P. 1002-1006.
428. Crane F.L., Hatefi Y., Lester R.L., Widmer C. Isolation of a quinone from beef heart mitochondria
// Biochem. Biophys. Acta - 1957 - Vol. 25- P. 220-221.
429. Cristiano F., Dehaan J.B., Iannello R.C., Kola I. Changes in the levels of enzymes which modulate
the antioxidant balance occur during aging and correlate with cellular damage // Mech. Ageing
Dev.- 1995.- Vol. 80.- P. 93-105.
430. Cristol J.P., Vela C., Maggi M.F. et al. Oxidative stress and lipid abnormalities in renal transplant
recipients with or without chronic rejection // Transplantation - 1998 - Vol. 65- P. 1322-1328.
431. Crosby A.J., Wahle K.W., Duthie G.G. Modulation of glutathione peroxidase activity in human
vascular endothelial cells by fatty acids and the cytokine interleukin-1 beta // Biochem. Biophys.
Acta.- 1996.-Vol. 1303.-P. 187-192.
432. Cross A.R., Jones O.T.G. Enzymic mechanisms of superoxide production // Biochim. Biophys.
Acta.-Л 991.- Vol. 1057.- P. 281-298.
433. Cross J.V., Templeton D.J. Thiol oxidation of cell signaling proteins: Controlling an apoptotic
equilibrium // J. Cell. Biochem - 2004 - Vol. 93 - P. 104-111.
434. Crouvezier S., Powell B., Keir D., Yaqoob P. The effects of phenolic components of tea on the
production of pro- and anti-inflammatory cytokines by human leukocytes in vitro // Cytokine.-
2001.-Vol. 13.-P. 280-286.
435. Cubertson S.M., Antunes F., Havrilla C.M. et al. Determination of the a-tocopherol inhibition rate
constant for peroxidation in low-density lipoprotein // Chem. Res. Toxicol - 2002 - Vol. 15 - P.
870-876.
436. Cuesta S.D., Castro S.-C.M. Simultaneous measurement of retinol and a-tocopherol in human se¬
rum by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection // J. Chromatogr-
1986.-Vol. 380.-P. 140-144.
437. Culotta V.C., Klomp L.W., Strain J. et al. The copper chaperone for superoxide dismutase // J Biol
Chem.- 1997.- Vol. 272.- P. 23469-23472.
438. Curran F.J., Sattar N., Talwar D. et al. Relationship of carotenoid and vitamins A and E with the acute
inflammatory response in acute pancreatitis // Br. J. Surg - 2000 - Vol. 87 - 301-305.
454
439. Cutler R.G. Genetic stability and oxidative stress: Common mechanisms in aging and cancer // Free
Radicals and Aging - Basel: Birkhauser Verlag, 1992 - P. 31-46.
440. Cuzzocrea S., Costantino G., Mazzon E. et al. Beneficial effects of melatonin in a rat model of
splanchnic artery occlusion and reperfusion // J. Pineal Res - 2000 - Vol. 28 - P. 52-63.
441. Cuzzocrea S., Mazzon E., Sautebin L. et al. The protective role of endogenous estrogens in carra-
geenan-induced lung injury in the rat // Mol. Med - 2001.- Vol. 7 - P. 478-487.
442. Cuzzocrea S., Reiter R.J. Pharmacological action of melatonin in shock, inflammation and ische¬
mia/reperfusion injury // Eur. J. Pharmacol - 2001- Vol. 426 - P. 1-10.
443. Cuzzocrea S., Zingarelli B., Costantino G., Caputi A.P. Protective effect of melatonin in a non-
septic shock model induced by zymosan in the rat // J. Pineal Res - 1998 - Vol. 25 - 24-33.
444. Czapski G., Goldstein S. The uniqueness of superoxide dismutase (SOD) - why cannot most cop¬
per compounds substitute SOD in vivo? // Free Radic. Res. Commun - 1988 - Vol. 4 - P. 225-229.
445. Daga M.K., Madhuchhanda, Mishra Т.К., Mohan A. Lipid peroxide, beta-carotene and alpha-
tocopherol in ischaemic stroke and effect of exogenous vitamin E supplementation on outcome // J.
Assoc. Physicians India - 1997- Vol. 45- P. 843-846.
446. Dagli М., Eryilmaz A., Besler T. et al. Role of free radicals and antioxidants in nasal polyps // La¬
ryngoscope- 2004 - Vol. 114 - P. 1200-1203.
447. Daily D., Vlamis-Gardikas A., Offen D. et al. Glutaredoxin protects cerebellar granule neurons
from dopamine-induced apoptosis by activating NF-kB via Ref-1 // J. Biol. Chem - 2001,- Vol.
276.-P. 1335-1344.
448. Daimon М., Yamatani K., Igarashi M. et al. Fine structure of the human ceruloplasmin gene // Bio¬
chem. Biophys. Res. Commun - 1995 - Vol. 208 - P. 1028-1035.
449. Dallner G., Sindelar P.J. Regulation of ubiquinone metabolism // Free Radic. Biol. Med - 2000-
Vol. 29.- P. 285-294.
450. Damdimopoulos A.E., Miranda-Vizuete A., Pelto-Huikko M. et al. Human mitochondrial thiore¬
doxin: Involvement in mitochondrial membrane potential and cell death // J. Biol. Chem - 2002-
Vol. 277.- P. 33249-33257.
451. Dameron C.T., Harris E.D. Regulation of aortic CuZn-superoxide dismutase with copper. Caeru¬
loplasmin and albumin reactivate and transfer copper to the enzyme in culture // Biochem. J-
1987.- Vol. 248.- P. 669-675.
452. Daniels W.M., Reiter R.J., Melchiorri D. et al. Melatonin counteracts lipid peroxidation induced by
carbon tetrachloride but does not restore glucose-6 phosphatase activity // J. Pineal Res - 1995 -
Vol. 19.-P. 1-6.
453. Dansette P.M., Sassi A., Descamps C., Mansuy D. Sulfur containing compounds as antioxidants //
Antioxidants in Therapy and Preventive Medicine - N.Y.: Plenum Press, 1990 - P. 209-215.
454. Das B.S., Thumham D.I., Das D.B. Plasma alpha-tocopherol, retinol, and carotenoids in children
with falciparum malaria // Am. J. Clin. Nutr - 1996 - Vol. 64 - P. 94-100.
455. Das D.K., Sato М., Ray P.S. et al. Cardioprotection of red wine: role of polyphenolic antioxidants //
Drugs Exp. Clin. Res.- 1999.- Vol. 25.- P. 115-120.
456. Das S.K., Fanburg B.L. Hyperoxia elevates Cu,Zn-superoxide dismutase of endothelial cells as
detected by sensitive ELISA // Enzyme.- 1992 - Vol. 46 - P. 188-195.
457. Da Silva E.L., Abdalla D.S., Terao J. Inhibitory effect of flavonoids on low-density lipoprotein per¬
oxidation catalyzed by mammalian 15-lipoxygenase // IUBMB Life - 2000 - Vol. 49- P. 289-295.
458. Da Silva E.L., Piskula М., Terao J. Enhancement of antioxidative ability of rat plasma by oral ad¬
ministration of (-)-epicatechin // Free Radic. Biol. Med.- 1998 - Vol. 24- P. 1209-1216.
459. Da Silva E. L., Tsushida Т., Terao J. Inhibition of mammalian 15-lipoxygenase-dependent lipid
peroxidation in low-density lipoprotein by quercetin and quercetin monoglucosides // Arch. Bio¬
chem. Biophys.- 1998.- Vol. 349.- P. 313-320.
460. Dave R.H., Hole S.L., Kloner R.A. The effect of melatonin on hemodynamics, blood flow and
myocardial infarct size in a rabbit model of ischemia-reperfusion // J. Cardiovasc. Pharmacol.
Ther.- 1998.-Vol. 3.-P. 153-160.
461. Davies K.J.A. Intracellular proteolytic systems may function as secondary antioxidant defenses: a
hypothesis // Free Radic. Biol. Med - 1986 - Vol. 2 - P. 155-173.
455
462. Davies K.J.A. Protein damage and degradation by oxygen radicals. I. General aspects // J. Biol.
Chem.- 1987.- Vol. 262.- P. 9895-9901.
463. Davies K.J.A., Goldberg A.L. Oxygen radicals stimulate proteolysis and lipid peroxidation by in¬
dependent mechanisms in erythrocytes // J. Biol. Chem.- 1987 - Vol. 262 - P. 8220-8226.
464. Davies K.J.A., Sevanian A., Muakkassah-Kelly S.F., Hochstein P. Uric acid-iron ion complexes: a
new aspect of the antioxidant function of uric acid // Biochem. J - 1986 - Vol. 235 - P. 747-754.
465. Davies S.P., Reddy H., Caivano М., Cohen P. Specificity and mechanism of action of some com¬
monly used protein kinase inhibitors // Biochem. J - Vol. 351- P. 95-105.
466. Davis A.L., Lewis J.R., Cai Y. et al. A polyphenolic pigment from black tea // Phytochemistry.-
1997.- Vol. 46.- P. 1397-1402.
467. Davis S.R., Cousins R.J. Metallothionein expression in animals: A physiological perspective on
function // J. Nutr.- 2000.- Vol. 130.- P. 1085-1088.
468. Davis T.M., Binh T.Q., Danh P.T. et al. Serum vitamin A and E concentrations in acute falciparum
malaria: modulators or markers of severity? // Clin. Sci - 1994 - Vol. 87 - P. 505-511.
469. Dear T.N., Campbell K., Rabbitts Т.Н. Molecular cloning of putative odorant-binding and odorant-
metabolizing proteins. // Biochemistry - 1991- Vol. 30 - P. 10376-10382.
470. De Beer D., Joubert E., Gelderblom W.C., Manley M. Antioxidant activity of South African red and
white cultivar wines: free radical scavenging // J. Agric. Food Chem - 2003- Vol. 51.- P. 902-909.
471. De Bustos F., Jimenez-Jimenez F.J., Molina J.A. et al. Cerebrospinal fluid levels of a-tocopherol in
amyotrophic lateral sclerosis // J. Neural Transm - 1998 - Vol. 105 - P. 703-708.
472. De Cavanagh E.M., Honegger A.E., Hofer E. et al. Higher oxidation and lower antioxidant levels in
peripheral blood plasma and bone marrow plasma from advanced cancer patients // Cancer-
2002.- Vol. 94.- P. 3247-3251.
473. Decker E.A. Phenolics: prooxidants or antioxidants? // Nutr. Rev - 1997 - Vol. 55 - P. 396-407.
474. Degenkolbe R., Gilligan P., Gupta S., Bernard H.U. Chelating agents stabilize the monomeric state
of the zinc binding human papillomavirus 16 E6 oncoprotein // Biochemistry - 2003.- Vol. 8.- P.
3868-3873.
475. De Groote M.A., Ochsner U.A., Shiloh M.U. et al. Periplasmic superoxide dismutase protects Sal¬
monella from products of phagocyte NADPH-oxidase and nitric oxide synthase // Proc. Natl. Acad.
Sci. USA.- 1997.-Vol. 94.-P. 13997-14001.
476. De Haan J.B., Bladier C., Griffiths P. et al. Mice with a homozygous null mutation for the most abun¬
dant glutathione peroxidase, Gpxl, show increased susceptibility to the oxidative stress-inducing
agents paraquat and hydrogen peroxide // J. Biol. Chem - 1998 - Vol. 273 - P. 22528-22536.
477. De La Lastra C.A., Cabeza J., Motilva V., Martin M.J. Melatonin protects against gastric ischemia-
reperfusion injury in rats // J. Pineal Res - 1997- Vol. 23 - P. 47-52.
478. Dell'Anna M.L., Maresca V., Briganti S. et al. Mitochondrial impairment in peripheral blood
mononuclear cells during the active phase of vitiligo // J. Invest. Dermatol - 2001 - Vol. 117 - P.
908-913.
479. Del Maestro R.F., McDonald W. Oxidative enzymes in tissue homogenates // Handbook of Meth¬
ods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 291-296.
480. Delmas D., Jannin B., Malki M.C., Latruffe N. Inhibitory effect of resveratrol on the proliferation
of human and rat hepatic derived cell lines // Oncol. Rep - 2000 - Vol. 7 - P. 847-852.
481. Del Rio L.A., Sandalino L.M., Palma J.M. A new cellular function for peroxisomes related to oxy¬
gen free radicals? // Experientia (Basel).- 1990 - Vol. 46 - P. 989-992.
482. De Luca C., Filosa A., Grandinetti M. et al. Blood antioxidant status and urinary levels of catechola¬
mine metabolites in beta-thalassemia// Free Radic. Res - 1999 - Vol. 30 - P. 453-462.
483. Demling R., LaLonde C., Ikegami K. et al. a-Tocopherol attenuates lung edema and lipid peroxida¬
tion caused by acute zymosan-induced peritonitis // Surgery - 1995- Vol. 117 - P. 226-231.
484. Demrow H.S., Jackson D., Folts J.D. French red wine but not white wine inhibits in vivo platelet
activity and thrombosis in stenosed canine coronary arteries // Thromb. Haemost- 1993- Vol.
69.- P. 587.
485. Deng W., Fang X., Wu J. Flavonoids function as antioxidants: by scavenging reactive oxygen spe¬
cies or by chelating iron? // Radiat. Phys. Chem. 1997- Vol. 50 - P. 271-276.
456
486. Denisov E.T., Denisova T.G. Handbook of antioxidants - Boca Raton: CRC Press LLC, 2000-
289 P.
487. Desilva D., Aust S.D. Stoichiometry of Fe(II) oxidation during ceruloplasmin-catalyzed loading of
ferritin // Arch. Biochem. Biophys - 1992 - Vol. 298- P. 259-264.
488. Devaraj S., Hugou I., Jialal I. a-Tocopherol decreases CD36 expression in human monocyte-
derived macrophages // J. Lipid Res - 2001.- Vol. 42 - P. 521-527.
489. Devaraj S., Jialal I. a-Tocopherol decreases interleukin-1 beta release from activated human mono¬
cytes by inhibition of 5-lipoxygenase // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol - 1999 - Vol. 19 - P.
1125-1133.
490. Devaraj S., Jialal I. a-Tocopherol supplementation decreases C-reactive protein and monocyte
interleukin-6 levels in normal volunteers and type 2 diabetic patients // Free Radic. Biol. Med.-
2000.- Vol. 29.- P. 790-792.
491. Devaraj S., Li D., Jialal I. The effects of alpha tocopherol supplementation on monocyte function.
Decreased lipid oxidation, interleukin 1(3 secretion, and monocyte adhesion to endothelium // J.
Clin. Invest.- 1996.- Vol. 98.- P. 756-763.
492. Devasagayam T.P., Subramanian М., Singh B.B. et al. Protection of plasmid pBR322 DNA by
flavonoids against single-stranded breaks induced by singlet molecular oxygen // J. Photochem.
Photobiol. B.- 1995.- Vol. 30.- P. 97-103.
493. De Whalley C.V., Rankin S.M., Hoult J.R. et al. Flavonoids inhibit the oxidative modification of
low density lipoproteins by macrophages // Biochem. Pharmacol - 1990 - Vol. 39 - P. 1743-1750.
494. Dhaunsi G.S., Singh I., Hanevold C.D. Peroxisomal participation in the cellular response to the
oxidative stress of endotoxin // Mol. Cell. Biochem - 1993 - Vol. 126 - P. 25-35.
495. Dierckx N., Horvath G., van Gils C. et al. Oxidative stress status in patients with diabetes mellitus:
relationship to diet // Eur. J. Clin. Nutr - 2003 - Vol. 57 - P. 999-1008.
496. Dierick J.F., Wenders F., Chainiaux F. Retrovirally mediated overexpression of peroxiredoxin VI
increases the survival of WI-38 human diploid fibroblasts exposed to cytotoxic doses of tert-
butylhydroperoxide and UVB // Biogerontology.- 2003.- Vol. 4.- P. 125-131.
497. Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E, selenium, and carotenoids: Panel on dietary
antioxidants and related compounds - Washington: Natl. Acad. Press, 2000.
498. Digiesi V., Oliviero C., Gianno V. et al. Reactive metabolites of oxygen, lipid peroxidation, total
antioxidant capacity and vitamin E in essential arterial hypertension // Clin. Ter- 1997 - Vol.
148.- P. 515-519.
499. Di Mascio P., Devasagayam T.P.A., Raiser S., Sies H. Carotenoids, tocopherols, and thiols as
biological singlet molecular oxygen quenchers // Biochem. Soc. Trans- 1990- Vol. 18 - P.
1054—1056.
500. Di Mascio P., Kaiser S., Sies H. Lycopene as the most efficient biological carotenoid singlet oxy¬
gen quencher // Arch. Biochem. Biophys - 1989 - Vol. 274 - P. 532-538.
501. Dixon R.A., Steele C.L. Flavonoids and isoflavonoids - a gold mine for metabolic engineering //
Trends Plant Sci - 1999 - Vol. 4 - P. 394-400.
502. Djossou P.F., Receveur M.C., Peuchant E. et al. Oxidative stress and malaria. Apropos of 24 cases
of Plasmodium falciparum malaria // Bull. Soc. Pathol. Exot - 1996.- Vol. 89 - P. 17-23.
503. Dobrina A., Patriarca P. Neutrophil-endothelial cell interaction. Evidence for and mechanisms of
the cell-protection of bovine microvascular endothelial cells from hydrogen peroxide-induced oxi¬
dative stress // J. Clin. Invest - 1986 - Vol. 78 - P. 462-471.
504. D'Odorico A., Bortolan S., Cardin R. et al. Reduced plasma antioxidant concentrations and in¬
creased oxidative DNA damage in inflammatory bowel disease // Scand. J. Gastroenterol - 2001.-
Vol. 36.-P. 1289-1294.
505. Dominguez-Rodriguez A., Abreu-Gonzalez P., Garcia M.J. et al. Decreased nocturnal melatonin
levels during acute myocardial infarction // J. Pineal Res..- 2002 - Vol. 33 - P. 248-252,
506. Dormandy T.L. Caeruloplasmin: acute-phase antioxidant // Agents Actions.- 1981- Vol. 8- P.
185-197.
507. Dougherty H.W., Sadowski S.J., Baker E.E. A new iron-containing superoxide dismutase from
Escherichia coli // J. Biol. Chem.- 1978.- Vol. 253.- P. 5220-5223.
457
508. Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function 11 Physiol. Rev - 2002 - Vol.
82.- P. 47-95.
509. Droge W., Eck H.P., Mihm S. HIV-induced cysteine deficiency and T-cell dysfunction: a rationale
for treatment with N-acetylcysteine // Immunol. Today - 1992 - Vol. 13 - P. 211-214.
510. Droge W., Schulze-Osthoff K., Mihm S. et al. Functions of glutathione and glutathione disulfide
immunology and immunopathology // FASEB J - 1994- Vol. 8.- P. 1131-1138.
511. Drozdz R. Parmentier C., Hachad H. et al. y-Glutamyltransferase dependent generation of reactive
oxygen species from a glutathione/transferrin system // Free Radic. Biol. Med - 1998.- Vol. 25- P.
786-792.
512. Du W.D., Yuan Z.R., Sun J. et al. Therapeutic efficacy of high-dose vitamin С on acute pancreatitis
and its potential mechanisms // World J. Gastroenterol - 2003 - Vol. 9 - P. 2565-2569.
513. Dubuisson М., Vander Stricht D., Clippe A. et al. Human peroxiredoxin 5 is a peroxynitrite reduc¬
tase // FEBS Lett.- 2004.- Vol. 571.- P. 161-165.
514. Duffy S.J., Vita J.A., Holbrook M. et al. Effect of acute and chronic tea consumption on platelet
aggregation in patients with coronary artery disease // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol - 2001-
Vol. 21.-P. 1084-1099.
515. Dukan S., Dadon S. Smulski D.R., Belkin S. Hypochlorous acid activates the heat shock and soxRS
systems of Escherichia coli II Applied Environm. Microbiol - 1996 - Vol. 62.- P. 4003-4008.
516. Dunn M.A., Blabock T.L., Cousins R.J. Metallothionein // Proc. Soc. Exp. Biol. Med - 1987 - Vol.
185.-P. 107-119.
517. Dunnick J.K. Hailey J.R. Toxicity and carcinogenicity studies of quercetin, natural component of
foods // Fundam. Appl. Toxicol.- 1992.- Vol. 19.- P. 423-431.
518. Dupont I., Bodenez P., Berthou F. et al. Cytochrome P-450 2E1 activity and oxidative stress in
alcoholic patients // Alcohol Alcohol - 2000 - Vol. 35 - P. 98-103. (на 18%)
\^519. Durak I., Yurtarslanl Z., Canbolat O., Akyol O. A methodological approach to superoxide dismu¬
tase (SOD) activity assay based on inhibition of nitroblue tetrazolium (NBT) reduction // Clin.
Chim. Acta.- 1993.- Vol. 214.-P. 103-104.
520. Duthie G.G., Arthur J.R., James W.P. Effects of smoking and vitamin E on blood antioxidant status
// Am. J. Clin. Nutr.- 1991.- Vol. 53.-P. 1061S-1063S.
521. Duthie G.G., Pedersen M.W., Gardner P. T. et al. The effect of whisky and wine consumption on
total phenol content and antioxidant capacity of plasma from healthy volunteers // Eur. J. Clin.
Nutr.- 1998.- Vol. 52.- P. 733-736.
522. Duthie S.J., Ma A., Ross M.A., Collins A.R. Antioxidant supplementation decreases oxidative
DNA damage in human lymphocytes // Cancer Res - 1996 - Vol. 56 - P. 1291-1295.
523. Dutta A., Dutta S.K. Vitamin E and its role in the prevention of atherosclerosis and carcinogenesis:
A review // J. Am. Coll. Nutr.- 2003.- Vol. 22.- P. 258-268.
524. Dutta-Roy A.K., Gordon M.J., Campbell F.M. et al. Vitamin E requirements, transport, and me¬
tabolism: Role of a-tocopherol-binding proteins // J. Nutr. Biochem.- 1994 - Vol. 5 - P. 562-570.
525. Eaton J.W. Catalases and peroxidases and glutathione and hydrogen peroxide: Mysteries of the
bestiary // J. Lab. Clin. Med.- 1991.- Vol. 118.- P. 3-4.
526. Eder K., Flader D., Hirche F., Brandsch C. Excess dietary vitamin E lowers the activities of antioxida¬
tive enzymes in erythrocytes of rats fed salmon oil // J. Nutr - 2002 - Vol. 132 - P. 3400-3404.
527. Edlund A., Edlund Т., Hjalmarsson K. et al. A non-glycosylated extracellular superoxide dismutase
variant // Biochem. J - 1992 - Vol. 288-P. 451-156.
528. Ehrenwald E., Chisolm G.M., Fox P. Intact human ceruloplasmin oxidatively modifies low density
lipoprotein // J. Clin. Invest - 1994- Vol. 93 - P. 1493-1501.
529. Elchuri S., Oberley T.D., Qi W. et al. Cu, Zn-SOD deficiency leads to persistent and widespread oxi¬
dative damage and hepatocarcinogenesis later in life // Oncogene - 2005 - Vol. 24 - P. 367-380.
530. Elliott A.J., Scheiber S.A., Thomas C., Pardini R.S. Inhibition of glutathione reductase by flavon¬
oids. A structure-activity study // Biochem. Pharmacol - 1992 - Vol. 44 - P. 1603-1608.
531. Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups // Arch. Biochem. Biophys.- 1959 - Vol. 82 - P. 70-81.
532. Emerson O., Emerson G., Evans H. The isolation from cottonseed oil of an alcohol resembling a-
tocopherol from wheatgerm oil // Science - 1936 - Vol. 83-P. 421-425,
458
533. Enghild J.J., Thogersen I.B., Oury T.D. et al. The heparin-binding domain of extracellular superox¬
ide dismutase is proteolytically processed intracellularly during biosynthesis // J. Biol. Chem-
1999.-Vol. 274.-P. 14818-14822.
534. Erel O. Automated measurement of serum ferroxidase activity // Clin. Chem - 1998 - Vol. 44 - P.
2313-2319.
535. Erhola М., Nieminen M.M., Kellokumpu-Lehtinen P. et al. Plasma peroxyl radical trapping capac¬
ity in lung cancer patients: a case-control study // Free Radic. Res - 1997- Vol. 26 - P. 439-447.
536. Emster L., Forsmark P., Nodenbrand K. The mode of action of lipid-soluble antioxidants in bio¬
logical membranes: Relationship between the effects of ubiquinol and vitamin E as inhibitors of
lipid peroxidation in submitochondrial particles // BioFactors - 1992 - Vol. 3 - P. 241-248.
537. Esterbauer H., Gebicki J., Puhl H., Jurgens G. The role of lipid peroxidation and antioxidants in
oxidative modification of LDL/У Free Radic. Biol. Med - 1992 - Vol. 13 - P. 341-390.
538. Evans H., Emerson O., Emerson G. The isolation from wheat germ of an alcohol a-tocopherol // J.
Biol. Chem.- 1936.-Vol. 113.-P. 319-325.
539. Evans H.M., Bishop K.S. On the existence of a hitherto unrecognized dietary factor essential for
reproduction // Science - 1922 - Vol. 56 - P. 650-651.
540. Fabisiak J.P., Pearce L.L., Borisenko G.G. et al. Bifunctional anti/prooxidant potential of metal-
lothionein: redox signaling of copper binding and release // Antioxid. Redox Signal - 1999 - Vol.
1.- P. 349-364.
541. Fagan J.M., Waxman L. Characterization of a proteolytic system in red blood cells which degrades
oxidatively-damaged proteins // Intracellular Proteolysis Mechanisms and Regulations.- Tokyo:
Japan Sci. Soc. Press, 1991- P. 502-503.
542. Fairfield K.M, Fletcher R.H. Vitamins for chronic disease prevention in adults // JAMA - 2002-
Vol. 287.- P. 3116-3126.
543. Fang J.-G., Lu М., Chen Z.-H. et al. Antioxidant effects of resveratrol and its analogues against the
free-radical-induced peroxidation of linoleic acid in micelles // Chem. Eur. J - 2002 - Vol. 8 - P.
4191-4198.
544. Fariss M.W. Oxygen toxicity: unique cytoprotective properties of vitamin E succinate in hepato-
cytes // Free Radic. Biol. Med - 1990 - Vol. 9 - P. 333-343.
545. Fariss M.W., Nicholls-Grzemski F.A., Tirmenstein M.A., Zhang J.G. Enhanced antioxidant and
cytoprotective abilities of vitamin E succinate is associated with a rapid uptake advantage in rat
hepatocytes and mitochondria //Free Radic. Biol. Med - 2001- Vol. 31- P. 530-541.
546. Fattman C.L., Schaefer L.M., Oury T.D. Extracellular superoxide dismutase in biology and medi¬
cine //Free Radic. Biol. Med.- 2003.- Vol. 35.- P. 236-256.
547. Fauconneau B., Waffo-Teguo P., Huguet F. et al. Comparative study of radical scavenger and anti¬
oxidant properties of phenolic compounds from Vitis vinifera cell cultures using in vitro tests //
Life Sci.- 1997.- Vol. 61.- P. 2103-2110.
548. Faulkner K.M., Stevens R.D., Fridovich I. Characterization of Mn (III) complexes of linear and
cyclic desferrioxamines as mimics of superoxide dismutase activity // Arch. Biochem. Biophys -
1994.- Vol. 310.- P. 341-346.
549. Fawsett W.P., Wolf R.E. Purification of a MalE-SoxS fusion protein and identification of the con¬
trol sites of Escherichia coli superoxide-inducible genes // Mol. Microbiol - 1994 - Vol. 14 - P.
669-679.
550. Fedeli D., Damiani E., Greci L. et al. Nitroxide radicals protect against DNA damage in rat epithe¬
lial cells induced by nitric oxide, nitroxyl anion and peroxynitrite // Mutat. Res - 2003- Vol. 535 -
P.117-125.
551. Feelisch М., Noack E. Nitric oxide (NO) formation from nitrovasodilators occurs independently of
hemoglobin or non-heme iron // Eur. J. Pharmacol - 1987.- Vol. 142 - P. 465-469.
552. Feki М., Belal S., Feki H. et al. Serum vitamin E and lipid-adjusted vitamin E assessment in Frie¬
dreich ataxia phenotype patients and unaffected family members // Clin. Chem - 2002 - Vol. 48-
P. 577-579.
553. Fenech М., Stockley C., Aitken C. Moderate wine consumption protects against hydrogen perox¬
ide-induced DNA damage // Mutagenesis - 1997- Vol. 12 - P. 289-296.
459
554. Fernandes A.P., Holmgren A. Glutaredoxins: glutathion-dependent redox enzymes with functions
far beyond a simple thioredoxin backup system // Antioxid. Redox. Signal. - 2004. - Vol. 6. -
P.63-74.
555. Femandez-Calle P., Molina J.A., Jimenez-Jimenez F.J. et al. Serum levels of alpha-tocopherol (vi¬
tamin E) in Parkinson's disease // Neurology - 1992 - Vol. 42 - P. 1064-1066.
556. Fernholz E. On the constitution of alpha-tocopherol // J. Am. Chem. Soc- 1938 - Vol. 60 - P.
700-705.
557. Ferns G., Williams J., Forster L. et al. Cholesterol standardized plasma vitamin E levels are reduced in
patients with severe angina pectoris // Int. J. ExP. Pathol - 2000 - Vol. 81- P. 57-62.
558. Ferrari R., Ceconi C., Curello S. et al. Oxygen free radicals and myocardial damage: Protective role
of thiol-containing agents // Am. J. Med - 1991.- Vol. 91- P. 95-105.
559. Ferrari R., Visioli O., Guamieri C., Caldarera M. Vitamin E and the heart: possible role as antioxi¬
dant // Acta Vitaminol. Enzymol - 1982 - Vol. 5 - P. 11-22.
560. Ferre N., Camps J., Prats E. et al. Impaired vitamin E status in patients with parenchymal liver
cirrhosis: Relationships with lipoprotein compositional alterations, nutritional factors, and oxidative
susceptibility of plasma // Metabolism - 2002 - Vol. 51- P. 609-615.
561. Ferrero M.E., Bertelli A.E., Falgenzi A. et al. Activity in vitro of resveratrol on granulocyte and
monocyte adhesion to endothelium // Am. J. Clin. Nutr - 1998.- Vol. 68 - P. 1208-1214.
562. Festenstein G.N., Heaton F.W., Lowe J.S., Morton R.A. A constituent of the unsaponifiable portion
of animal tissue lipids // Biochem. J - 1955 - Vol. 59 - P. 558-566.
563. Field L.S., Fumkawa Y., O'Halloran T.V., Culotta V.C. Factors controlling the uptake of yeast
copper/zinc superoxide dismutase into mitochondria // J. Biol. Chem- 2003 - Vol. 278.- P.
28052-28059.
564. Filipe P., Lanca V., Silva J. N. et al. Flavonoids and urate antioxidant interplay in plasma oxidative
stress // Molecular and Cell. Biochem - 2001.- Vol. 221.- P. 79-87.
565. Finch J.W., Crouch R.K., Knapp D.R., Schey K.L. Mass spectrometric identification of modifica¬
tions to human serum albumin treated with hydrogen peroxide // Arch. Biochem. Biophys - 1993-
Vol. 305.-P. 595-599.
566. Finney L.A., O'Halloran T.V. Transition metal speciation in the cell: insights from the chemistry of
metal ion receptors // Science - 2003 - Vol. 300 - P. 931-936.
567. Flecha B.G., Llesuy S., Boveris A. Hydroperoxide-initiated chemiluminescence: An assay for oxi¬
dative stress in biopsies of heart, liver, and muscle // Free Radic. Biol. Med - 1991- Vol. 10 - P.
93-100.
568. Fliss H., Menard M. Oxidant-induced mobilization of zinc from metallothionein // Arch. Biochem.
Biophys.- 1992.- Vol. 293.- P. 195-199.
569. Foley S., Navaratnam S., McGarvey D.J. et al. Singlet oxygen quenching and the redox properties
of hydroxycinnamic acids // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 26 - P. 1202-1208.
570. Folkers K., Langsjoen P., Langsjoen P.H. Therapy with coenzyme Q10 of patients in heart failure
who are eligible or ineligible for a transplant // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1992- Vol.
182.- P. 247-253.
571. Folz R.J., Crapo J.D. Extracellular superoxide dismutase (SOD3): tissue-specific expression, ge¬
nomic cheracterization, and computer-assisted sequence analysis of the human EC SOD gene //
Genomics.- 1994-Vol. 22-P. 162-171.
572. Folz R.J., Guan J.Z., Seldin M.F. et al. Mouse extracellular superoxide dismutase: primary struc¬
ture, tissue-specific gene expression, chromosomal localization, and lung in situ hybridization //
Am. J. Respir. Cell and Molec. Biol.- 1997.- Vol. 17.- P. 393-403.
573. Ford E.S., Mannino D.M., Redd S.C. Serum antioxidant concentrations among U.S. adults with
self-reported asthma // J. Asthma - 2004 - Vol. 41- P. 179-187.
574. Forman H.J. Oxidant radical production and lung injury // Oxygen Radicals: Systemic Events and
Disease Processes - Basel: Karger, 1990 - P. 71-96.
575. Forman H.J., Fukuto J.M., Torres M. Redox signaling: thiol chemistry defines which reactive oxy¬
gen and nitrogen species can act as second messengers // Am. J. Physiol. Cell Physiol - 2004 - Vol.
287.- P. C246-256.
460
576. Fotsis Т., Pepper M.S., Aktas E. et al. Flavonoids, dietary-derived inhibitors of cell proliferation
and in vitro angiogenesis // Cancer Res - 1997 - Vol. 57 - P. 2916-2921.
577. Fountoulakis A., Martin I.G., White K.L.M. et al. Plasma and esophageal mucosal levels of vitamin
C: role in the pathogenesis and neoplastic progression of Barrett’s esophagus // Dig. Dis. Sci-
2004.- Vol. 49.- P. 914-919.
578. Fox R.B. Prevention of granulocyte-mediated oxidant lung injury in rats by a hydroxyl radical
scavenger, dimethylthiourea// J. Clin. Invest - 1984 - Vol. 74 - P. 1456-1464.
579. Foy C.J., Passmore A.P., Vahidassr M.D. et al. Plasma chain-breaking antioxidants in Alzheimer's
disease, vascular dementia and Parkinson's disease // QJMed- 1999.- Vol. 92 - P. 39-45.
580. Fraga C.G., Martino V.S., Ferraro G.E. et al. Flavonoids as antioxidants evaluated by in vitro and
in situ liver chemiluminescence // Biochem. Pharmacol - 1987- Vol. 36- P. 717-720.
581. Fraga C.G., Motchnik P.A., Wyrobek A.J. et al. Smoking and low antioxidant levels increase oxi¬
dative damage to sperm DNA // Mutat. Res - 1996 - Vol. 351- P. 199-203.
582. Francke U., Taggart R.T. Assignment of the gene for cytoplasmic superoxide dismutase (Sod-1) to
a region of chromosome 16 and of Hprt to a region of the X chromosome in the mouse // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1979.- Vol. 76.- P. 5230-5233.
583. Franke A., Shimamoto Т., Lumeng S., Cooney B. Lipophilic micronutrients in human plasma indi¬
cate oxidative damage // J. Cell Biochem - 1991- Suppl.l5H - P. 29.
584. Frankel E.N., Kanner J., German J.B. et al. Inhibition of oxidation of human low-density lipopro¬
tein by phenolic substances in red wine // Lancet - 1993 - Vol. 341- P. 454-457.
585. Frankel E.N., Waterhouse A.L., Kinsella J.E. Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol //
Lancet.- 1993.- Vol. 341.- P. 1103-1104.
586. Freedman J.E., Farhat J.H., Loscalzo J., Keaney J.F. a-Tocopherol inhibits aggregation of human
platelets by a protein kinase С-dependent mechanism // Circulation.- 1996- Vol. 94 - 2434-2440.
587. Freedman J.H., Ciriolo M.R., Peisach J. The role of glutathione in copper metabolism and toxicity
// J. Biol. Chem.- 1989.- Vol. 264.- P. 5598-5605.
588. Frei B. Ascorbic acid protects lipids in human plasma and low-density lipoprotein against oxidative
damage // Am. J. Clin. Nutr.- 1991.- Vol. 54.- P. SI 113-SI 118.
589. Frei B., Stocker R., England L., Ames B.N. Ascorbate: the most effective antioxidant in human
blood plasma // Antioxidants in Therapy and Preventive Medicine - N.Y.: Plenum Press, 1990 - P.
155-163.
590. Frei B., Traber M.G. The new US dietary reference for vitamins С and E // Redox Rep.- 2001-
Vol. 6.- P. 5-9.
591. Fremont L. Biological effects of resveratrol // Life Sci.- 2000.- Vol. 66 - P. 663-673.
592. Fridovich I. Reflections of a fortunate biochemist // J. Biol. Chem.- 2001- Vol. 276 - P. 28629-
28636.
593. Fridovich I. Superoxide dismutases // J. Biol. Chem - 1989 - Vol. 264 - P. 7761-7764.
594. Fujii J., Ikeda Y. Advances in our understanding of peroxiredoxin, a multifunctional, mammalian
redox proteinn // Redox Rep - 2002 - Vol. 7 - P. 123-130.
595. Fujita Т., Furitsu H., Nishikawa M et al. Therapeutic effects of superoxide dismutase derivatives
modified with monosaccharides or polysaccharides on hepatic injury induced by ische¬
mia/reperfusion // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1992- Vol. 189.- P. 191-196.
596. Fukai Т., Folz R.J., Landmesser U., Harrison D.G. Extracellular superoxide dismutase and cardio¬
vascular disease //Cardiovasc. Res - 2002 - Vol. 55 - P. 239-249.
597. Fukai Т., Sakagami H., Toguchi M. et al. Cytotoxic activity of low molecular weight poly-phenols
against human oral tumor cell lines // Anticancer Res - 2000 - Vol. 20 - P. 2525-2536.
598. Fukai Т., Siegfried M.R., Ushio-Fukai M. et al. Regulation of the vascular extracellular superoxide
dismutase by nitric oxide and exercise training // J. Clin. Invest - 2000.- Vol. 105- P. 1631-1639.
599. Fulia F., Gitto E., Cuzzocrea S. et al. Increased levels of malondialdehyde and nitrite/nitrate in the
blood of asphyxiated newborns: reduction by melatonin // J. Pineal Res.- 2001.- 31- P. 343-349.
600. Funakoshi A., Kimura Т., Shinozaki H., Ibayashi H. Comparisons between absorption of vitamin E
in patients with chronic pancreatitis and healthy controls: the bioavailability of vitamin E // Tohoku
J. Exp. Med.- 1986.- Vol. 148.-P. 393-401.
461
609.
610.
601. Gabbita S.P., Robinson К.A., Stewart C.A. et al. Redox regulatory mechanisms of cellular signal
transduction // Arch. Biochem. Biophys - 2000 - Vol. 376 - P. 1-13.
602. Gackowski D., Kowalewski J., Siomek A., Olinski R. Oxidative DNA damage and antioxidant
vitamin level: comparison among lung cancer patients, healthy smokers and nonsmokers // Int. J.
Cancer.-2005.-Vol. 114.-P. 153-156.
603. Galey J.B., Dumats J., Genard S. et al. N,N'-bis-(3,4,5-trimethoxybenzyl) ethylenediamine N,N'-
diacetic acid as a new iron chelator with potential medicinal applications against oxidative stress //
Biochem. Pharmacol - 1996 - Vol. 51- P. 103-115.
604. Galinanes М., Ferrari R., Qiu Y.M. et al. PEG-SOD and myocardial antioxidant status during is-
chaemia and reperfusion: Dose-response studies in the isolated blood perfused rabbit heart // J.
Mol. Cell. Cardiol.- 1992.- Vol. 24.-P. 1021-1030.
605. Galli F., Floridi A.G., Floridi A., Buoncristiani U. Accumulation of vitamin E metabolites in the
blood of renal failure patients // Clin. Nutr - 2004 - Vol. 23- P. 205-212.
606. Galli F., Lee R., Atkinson J. et al. y-Tocopherol biokinetics and transformation in humans // Free
Radic. Res.- 2003.- Vol. 37.- P. 1225-1233.
607. Galli F., Stabile A.M., Betti M. et al. The effect of a- and y-tocopherol and their carboxyethyl hy-
droxychroman metabolites on prostate cancer cell proliferation // Arch. Biochem. Biophys - 2004 -
Vol. 423.- P. 97-102.
608. Galvez J., De la Cruz J.P., Zarzuelo A., De la Cuesta S.F. Flavonoid inhibition of enzymic and
nonenzymic lipid peroxidation in rat liver differs from its influence on the glutathione-related en¬
zymes // Pharmacology- 1995 - Vol. 51- P. 127-133.
Gao B., Flores S.C., Leff J.A. et al. Synthesis and anti-inflammatory activity of a chimeric recom¬
binant superoxide dismutase: SOD2/3 // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol.- 2003- Vol
284.- P. L917-L925.
Gao J., Yin D.H., Yao Y. et al. Loss of conformational stability in calmodulin upon methionine
oxidation // Biophys. J - 1998 - Vol. 74- P. 1115-1134.
611. Gao R., Stone W.L., Huang T. et al. The uptake of tocopherols by RAW 264.7 macrophages //
Nutr. J.- 2002.- Vol. 1.- P. 2-10.
612. Gao Z., Huang K., Xu H. Protective effects of flavonoids in the roots of Scutellaria baicalensis
Georgi agaist hydrogen peroxide-induced oxidative stress in HS-SYSY cells // Pharmacol. Res -
2001.- Vol. 43.-P. 173-178.
613. Garcia-Closas R., Agudo A., Gonzalez C.A., Riboli E. Intake of specific carotenoids and flavon¬
oids and the risk of lung cancer in women in Barcelona, Spain // Nutr. Cancer - 1998 - Vol 32 - P
154-158.
614. Garcia-Closas R., Gonzalez C.A., Agudo A., Riboli E. Intake of specific carotenoids and flavon¬
oids and the risk of gastric cancer in Spain// Cancer Causes Control - 1999.- Vol, 10 - P. 71-75.
615. Garibaldi S., Valentini S., Aragno I. et al. Plasma protein oxidation and antioxidant defense during
aging // Int. J. Vitam. Nutr. Res.- 200L- Vol. 71.- P. 332-338.
Garrod A.E. The incidence of alkaptonuria: A study in chemical individuality // Lancet- 1902-
Vol. ii.-P. 1616-1620.
Gazdik F., Gvozdjakova A., Nadvomikova R. et al. Decreased levels of coenzyme Q10 in patients
with bronchial asthma// Allergy - 2002 - Vol. 57 - P. 811-814.
618. Geerling B.J., Badart-Smook A., Stockbrugger R.W., Brummer R.J. Comprehensive nutritional
status in patients with long-standing Crohn disease currently in remission // Am. J. Clin. Nutr -
1998-Vol. 67.-P. 919-926.
619. Gehm B.D., McAndrews J.M., Chien P.-Y., Jammeson J.L. Resveratrol, a polyphenolic compound
found in grapes and wine, is and agonist for estrogen receptor // Proc Natl. Acad. Sci. USA -
1997.-Vol. 94.-P. 14138-14143.
620. Genser D., Kang M.H., Vogelsang H., Elmadfa I. Status of lipidsoluble antioxidants and TRAP in
patients with Crohn's disease and healthy controls // Eur. J. Clin. Nutr - 1999.- Vol. 53.- P. 675-679.
621. Gerber М., Richardson S., Crastes de Paulet P. et al. Relationship between vitamin E and polyun¬
saturated fatty acids in breast cancer: Nutritional and metabolic aspects // Cancer- 1989- Vol
64.-P. 2347-2353.
616
617
462
622. Ghalaut P.S., Singh V., Gupta S. Serum vitamin E levels in patients of chronic myeloid leukaemia
// J. Assoc. Physicians India - 1999 - Vol. 47- P. 703-704.
623. Gilad E., Cuzzocrea S., Zingarelli B. et al. Melatonin is a scavenger of peroxynitrite // Life Sci.—
1997.- Vol. 60.- P. PL169-PL174.
624. Gille L., Nohl H. The existence of a lysosomal redox chain and the role of ubiquinone // Arch. Bio-
chem. Biophys.- 2000.- Vol. 375.- P. 347-354.
625. Giovannini L., Migliori М., Longoni B.M. et al. Resveratrol, a polyphenol found in wine, reduces
ischemia reperfusion injury in rat kidneys // J. Cardiovasc. Pharmacol - 2001.- Vol. 37 - P. 262-270.
626. Girre C., Hispard E., Therond P. et al. Effect of abstinence from alcohol on the depression of glu¬
tathione peroxidase activity and selenium and vitamin E levels in chronic alcoholic patients // Al¬
cohol Clin. Exp. Res.- 1990.- Vol. 14.- P. 909-912.
627. Girotti A.W., Geiger P.G., Thomas J.P. Cellular detoxification of photochemically-generated lipid
hydroperoxides (LOOHs) // Free Radic. Biol. Med - 1990 - Suppl. 1- P. 76.
628. Gitto E., Karbownik М., Reiter R.J., et al. Effects of melatonin treatment in septic newborns // Pe-
diatr. Res.- 2001.- Vol. 50.- P. 756-760.
629. Gitto E., Tan D.X., Reiter R.J. et al. Individual and synergistic antioxidative actions of melatonin:
studies with vitamin E, vitamin C, glutathione and desferrioxamine (desferoxamine) in rat liver
homogenates // J. Pharm. Pharmacol - 2001- Vol. 53 - P. 1393-1401.
630. Giuliano A.R., Papenfuss М., Nour M. et al. Antioxidant nutrients: associations with persistent human
papillomavirus infection // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev- 1997- Vol. 6 - P. 917-923.
631. Glebska J., Pulaski L., Gwozdzinski K., Skolimowski J. Structure-activity relationship studies of
protective function of nitroxides in Fenton system // Biometals.- 2001 - Vol. 14 - P. 159-170.
632. Glebska J., Skolimowski J., Kudzin Z. et al. Pro-oxidative activity of nitroxides in their reactions
with glutathione // Free Radic. Biol. Med.- 2003.- Vol. 35- P. 310-316.
633. Gmiinder H., Eck H.-P., Benninghoff B. et al. Macrophages regulate intracellular glutathione levels
of lymphocytes. Evidence for an immunoregulatory role of cysteine // Cell. Immunol - 1990 - Vol.
129.- P. 32-46.
634. Goh S.H., Hew N.F., Khor H.T. et al. An apparent in vivo conversion of tocotrienols to tocopherols
in the rabbit // Malaysian Oil Sci. Technol - 1992 - Vol. 1- P. 56-59.
635. Goldberg D.M., Hahn S.E., Parkes J.G. Beyond alcohol: beverage consumption and cardiovascular
mortality// Clin. Chim. Acta.- 1995.- Vol. 237.-P. 155-187.
636. Gonzalez P.K., Zhuang J., Doctrow S.R. et al. EUK-8, a synthetic superoxide dismutase and cata-
lase mimetic, ameliorates acute lung injury in endotoxemic swine // J. Pharmacol. Exp. Ther.-
1995.- Vol. 275.- P. 798-806.
637. Goode H.F., Cowley H.C., Walker B.E. et al. Decreased antioxidant status and increased lipid per¬
oxidation in patients with septic shock and secondary organ dysfunction // Crit. Care Med - 1995.-
Vol. 23.- P. 646-651.
638. Gosker H.R., Bast A., Haenen G.R. et al. Altered antioxidant status in peripheral skeletal muscle of
patients with COPD // Respir. Med - 2005- Vol. 99.- P. 118-125.
639. Goth L., Eaton J.W. Hereditary catalase deficiencies and increased risk of diabetes // Lancet-
2000.- Vol. 356.- P. 1820-1821.
640. Gotoh N., Niki E. Rates of interactions of superoxide with vitamin E, vitamin С and related com¬
pounds as measured by chemiluminescence // Biochim. Biophys. Acta- 1992 - Vol. 1115.- P.
201-207.
641. Gow A., Ischiropoulos H. NO running on MT: regulation of zinc homeostasis by interaction of
nitric oxide with metallothionein // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol - 2002 - Vol. 282 - P.
LI 83-L184.
642. Green М., Hill H. Chemistry of dioxygen // Methods Enzymol - 1984 - Vol. 105- P. 3-22.
643. Green P.S., Simpkins J.W. Neuroprotective effects of estrogens: potential mechanisms of action //
Int. J. Dev. Neurosci.- 2000.- Vol. 18.- P. 347-358.
644. Griffin S.V., Chapman P.T., Lianos E.A., Lockwood C.M. The inhibition of myeloperoxidase by
ceruloplasmin can be reversed by anti-myeloperoxidase antibodies // Kidney Int.- 1999 - Vol. 55-
P.917-925.
463
645. Griffith K.L., Shah I.M., Myers T.E. et al. Evidence for "pre-recruitment" as a new mechanism of tran¬
scription activation in Escherichia coli: the large excess of SoxS binding sites per cell relative to the
number of SoxS molecules per cell // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2002 - Vol. 291- P. 979-986.
646. Grinberg L.N., Newmark H., Kitrossky N. et al. Protective effects of tea polyphenols against oxida¬
tive damage to red blood cells // Biochem. Pharmacol - 1997- Vol. 54 - P. 973-978.
647. Grisar J.M., Bolkenius F.N., Petty M.A., Verne J. 2,3-Dihydro-l-benzofuran-5-ols as analogues of
a-tocopherol that inhibit in vitro and ex vivo lipid autoxidation and protect mice against central
nervous system trauma // J. Med. Chem - 1995- Vol. 38 - P. 453-458.
648. Gromer S., Johansson L., Bauer H. et al. Active sites of thioredoxin reductases: Why selenopro¬
teins? // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2003.- Vol. 100.- P. 12618-12623.
649. Gronbaek М., Deis A., Sorensen T.I.A. et al. Mortality associated with moderately intake of wine,
beer or spirits // Brit. Med. J - 1995- Vol. 310.- P. 1165-1169.
650. Guerin P.J., Gauthier E.R. Induction of cellular necrosis by the glutathione peroxidase mimetic
ebselen // J. Cell. Biochem - 2003 - Vol. 89 - P. 203-211.
651. Giinzler W.A., Flohe L. Glutathione peroxidase // Handbook of Methods for Oxygen Radical Re¬
search- Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 285-290.
652. Guo Q., Packer L. ESR studies of ascorbic acid-dependent recycling of the vitamin E homologue
Trolox by coenzyme Q0 in murine skin homogenates // Redox Rep.- 1999- Vol. 4 - P. 105-111.
653. Gupta K., Panda D. Perturbation of microtubule polymerization by quercetin through tubulin bind¬
ing: a novel mechanism of its antiproliferative activity // Biochemistry- 2002- Vol. 41- P.
13029-13038.
654. Gurney M.E., Pu H., Chiu A.Y. et al. Motor neuron degeneration in mice that express a human
Cu,Zn superoxide dismutase mutation // Science - 1994 - Vol. 264 - P. 1772-1775.
655. Gutteridge J.M.C. Antioxidant activity of ceruloplasmin // Handbook of Methods for Oxygen Radi¬
cal Research.- Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 303-307.
656. Gutteridge J.M.C., Quinlan G.J. Antioxidant protection against organic and inorganic oxygen radi¬
cals by normal human plasma: The important primary role for iron-binding and iron-oxidising pro¬
teins // Biochim. Biophys. Acta - 1992 - Vol. 1159 - P. 248-254.
657. Gysin R., Azzi A., Visarius T. Y-Tocopherol inhibits human cancer cell cycle progression and cell
proliferation by downregulation of cyclins // FASEB J - 2002 - Vol. 16 - P. 1952-1954.
658. Haenen G.R.M.M., Bast A. Scavenging of hypochlorous acid by both reduced and oxidized lipoate
// Pharm. Weekbl. Sci. Ed.- 1992.- Vol. 14, Suppl.B.- P. 6.
659. Hahn S.М., Sullivan F.J., DeLuca A.M. et al. Hemodynamic effect of the nitroxide superoxide
dismutase mimics // Free Radic.Biol. Med - 1999- Vol. 27- P. 529-535.
660. Haidari М., Javadi E., Kadkhodaee М., Sanati A. Enhanced susceptibility to oxidation and dimin¬
ished vitamin E content of LDL from patients with stable coronary artery disease // Clin. Chem.-
2001.-Vol. 47.-P. 1234—1240.
661. Haider J., Bhaduri A.N. Protective role of black tea against oxidative damage of human red blood
cells // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1998 - Vol. 244 - P. 903-907.
662. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Caeruloplasmin and the superoxide radical // Lancet - 1982 - Vol.
2.- P. 556-559.
663. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. Free radicals in biology and medicine (2nd ed.).- Oxford: Claren¬
don, 1989.
664. Halliwell B., Wasil М., Grootveld M. Biologically significant scavenging of the myeloperoxidase-
derived oxidant hypochlorous acid by ascorbic acid // FEBS Lett - 1987- Vol. 213 - P. 15-18.
665. Halliwell B. Albumin - an important extracellular antioxidant? // Biochem. Pharmacol.- 1988.-
Vol. 37.- P. 569-571.
666. Halliwell B. How to characterize a biological antioxidant // Free Radic. Res. Commun.- 1990.-
Vol.9.-P. 1-32.
667. Halliwell B., Vasil М., Grootveld M. The antioxidants of human extracellular fluids // Arch. Bio¬
chem. Biophys - 1990 - Vol. 280 - P. 1-8.
668. Hamilton G.A. Mechanisms of biological oxidation reactions involving oxygen and reduced oxy¬
gen derivatives // Biological Oxidation Systems - N.Y.: Academic Press, 1990 - P. 3-15.
л&л
669. Handler J.A., Thurman R.G. Catalase-dependent ethanol oxidation in perfused rat liver. Require¬
ment for fatty-acid-stimulated H202 production by peroxisomes // Eur. J. Biochem.- 1988 - Vol.
176.- P. 477-484.
670. Hansel A., Kuschel L., Hehl S. et al. Mitochondrial targeting of the human peptide methionine
sulfoxide reductase (MSRA), an enzyme involved in the repair of oxidized proteins // FASEB J-
2002.-Vol. 16.-P. 911-913.
671. Hansen J.C., Pedersen H.S., Mulvad G. Fatty acids and antioxidants in the inuit diet. Their role in
ischemic heart disease (IHD) and possible interactions with other dietary factors. A review // Arctic
Med. Res.- 1984.- Vol. 53.- P. 4-17.
672. Harbome J.B., Williams C.A. Advances in flavonoid research since 1992 // Phytochemistry.-
2000.- Vol. 55.- P. 481-504.
673. Hardeland R., Reiter R.J., Poeggeler B., Tan D.-X. The significance of the metabolism of the neu¬
rohormone melatonin: antioxidative protection and formation of bioactive substances // Neurosci.
Biobehav. Rev.- 1993.- Vol. 17.- P. 347-357.
674. Haridas V., Ni J., Meager A. et al. TRANK, a novel cytokine that activates NF-кВ and c-Jun N-
terminal kinase// J. Immunol - 1998-Vol. 161.-P. 1-6.
675. Hartmann A., Niess A.M., Grunert-Fuchs M. et al. Vitamin E prevents exercise-induced DNA
damage // Mutat. Res - 1995 - Vol. 346 - P. 195-202.
676. Hassan H.M. Biosynthesis and regulation of superoxide dismutases // Free Radic. Biol. Med-
1988.- Vol. 5.- P. 377-385.
677. Hattori F., Murayama N., Noshita Т., Oikawa S. Mitochondrial peroxiredoxin-3 protects hippo¬
campal neurons from excitotoxic injury in vivo // J. Neurochem - 2003 - Vol. 86 - P. 860-868.
678. Hawkins C.L., Davies M.J. Generation and propagation of radical reactions on proteins // Biochim.
Biophys. Acta- 2001- Vol. 1504.- P. 196-219.
679. Hayashi Т., Yamada K., Esaki T. et al. Effect of estrogen on isoforms of nitric oxide synthase: possi¬
ble mechanism of anti-atherosclerotic effect of estrogen // Gerontology - 1997- Vol. 43 - P. 24-34.
680. Hayes J.D., Flanagan J.U., Jowsey I.R. Glutathione transferases // Annu. Rev. Pharmacol. Toxi¬
col.- 2005.- Vol. 45.- P. 51-88.
681. Hebuteme, X., Wang X.-D., Smith D.E.H. et al. In vivo biosynthesis of retinoic acid from (3-
carotene involves an excentric cleavage pathway in ferret intestine // J. Lipid Res- 1996- Vol.
37.- P. 482-492.
682. Heijnen C.G., Haenen G.R., van Acker F.A. et al. Flavonoids as peroxynitrite scavengers: the role
of the hydroxyl groups // Toxicol. In Vitro - 2001 - Vol. 15 - P. 3-6.
683. Heinecke J.W. Superoxide-mediated oxidation of low density lipoprotein by thiols // Oxy-Radicals
in Molecular Biology and Pathology - N.Y.: Liss, 1988 - P. 443-457.
684. Hendrickson D.J., Fisher J.H., Jones C., Ho Y.-S. Regional localization of human extracellular
superoxide dismutase gene to 4pter-q21 // Genomics - 1990 - Vol. 8 - P. 736-738.
685. Hennig B., Enoch C., Chow C.K. Protection by vitamin E against endothelial cell injury by ljnoleic
acid hydroperoxides // Nutr. Res.- 1987- Vol. 7 - P. 1253-1260.
686. Herbert V. Iron disorders can mimic anything, so always test for them // Blood Rev.- 1992 - Vol.
3.-P. 125-132.
687. Hemandez-Saavedra D., Zhou H., McCord J.M. Anti-inflammatory properties of a chimeric recombi¬
nant superoxide dismutase: SOD2/3 // Biomed. Pharmacother- 2005- Vol. 59 - P. 204-208.
688. Hertog M.G.L., Feskens E.J.M., Hollman P.C.H. et al. Dietary antioxidant flavonoids and risk of
coronary heart disease: The Zutphen elderly study // Lancet - 1993 - Vol. 342 - P. 1007-1011.
689. Hicks М., Wong L.S., Day R.O. Identification of products from oxidation of uric acid induced by
hydroxyl radicals // Free Radic. Res. Commun - 1993 - Vol. 18 - P. 337-351.
690. Hill K.E., Motley A.K., Li X. Combined selenium and vitamin E deficiency causes fatal myopathy
in guinea pigs // J. Nutr - 2001- Vol. 131- P. 1798-1802.
691. Hill K.E., Montine T.J., Motley A.K. et al. Combined deficiency of vitamins E and С causes pa¬
ralysis and death in guinea pigs // Am. J. Clin. Nutr - 2003 - Vol. 77 - P. 1484—1488.
692. Hirano R., Sasamoto W., Matsumoto A. et al. Antioxidant ability of various flavonoids against DPPH
radicals and LDL oxidation // J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo).- 2001.- Vol. 47- P. 357-362.
465
693. Hirano Т., Oka К., Akiba M. Antiproliferative effects of synthetic and naturally occurring flavon¬
oids on tumor cells of the human breast carcinoma cell line, ZR-75-1 // Res. Commun. Chem.
Pathol. Pharmacol - 1989 - Vol. 64 - P. 69-78.
694. Hirano Т., Todoroki Т., Kato S. et al. Synthesis of the conjugate of superoxide dismutase with the
copolymer of divinyl ether and maleic anhydride retaining enzymatic activity // J. Controlled Re¬
lease.- 1994.- Vol. 28.- P. 203-209.
695. Hiraoka Y., Kishimoto C., Kurokawa M. et al. Effects of polyethylene glycol conjugated superox¬
ide dismutase on coxsackievirus B3 myocarditis in mice // Cardiovasc. Res - 1992 - Vol. 26 - P.
956-961.
696. Hirayama K., Yasutake A., Inoue M. Effect of oxidative stress on interorgan metabolism of glu¬
tathione // Medical, Biochemical and Chemical Aspects of Free Radicals - Amsterdam: Elsevier,
1989.- P. 559-562.
697. Hirota K., Matsui М., Iwata S et al. AP-1 transcriptional activity is regulated by a direct association
between thioredoxin and Ref-1 // Proc. Natl. Acad Sci. USA - 1997- Vol. 94 - P. 3633-3638.
698. Hirota K., Matsui М., Murata M. et al. Nucleoredoxin, glutaredoxin, and thioredoxin differentially
regulate NF-kappaB, AP-1, and CREB activation in HEK293 cells // Biochem. Biophys. Com¬
mun.- 2000.- Vol. 274.- P. 177-182.
699. Hirota K., Murata М., Sachi Y. et al. Distinct roles of thioredoxin in the cytoplasm and in the nu¬
cleus: A two-step mechanism of redox regulation of transcription factor NF-kB // J. Biol. Chem-
1999.- Vol. 274.- P. 27891-27897.
700. Hissin P.J., Hilf R. A fluorometric method for determination of oxidized and reduced glutathione in
tissues // Anal. Biochem - 1976 - Vol. 74 - P. 214-221.
701. Hirvonen Т., Virtamo J., Korhonen P. et al. Flavonol and flavone intake and the risk of cancer in
male smokers (Finland) // Cancer Causes Control - 2001 - Vol. 12 - P. 789-796.
702. Но C.T., Chen Q., Shi H. et al. Antioxidative effect of polyphenol extract prepared from various
Chinese teas // Prev. Med.- 1992.- Vol. 21.- P. 520-525.
703. Ho Y.S., Magnenat J.L., Gargano М., Cao J. The nature of antioxidant defense mechanisms: a les¬
son from transgenic studies // Environ. Health Perspect - 1998 - Vol. 106, Suppl 5 - P. 1219-1228.
704. Ho Y.S., Xiong Y., Ma W. et al. Mice lacking catalase develop normally but show differential sen¬
sitivity to oxidant tissue injury // J. Biol. Chem - 2004.- Vol. 279 - P. 32804-32812.
\f 705. Hodges G.K., Young M.J., Paul Т., Ingold K.U. How should xanthine oxidase-generated superox¬
ide yields be measured? // Free Radic. Biol. Med - 2000 - Vol. 29 - P. 434-441.
706. Hodis H.N., Mack W.J., Ladree L. et al. Serial coronary angiographic evidence that antioxidant
vitamin intake reduces progression of coronary artery atherosclerosis // JAMA - 1995- Vol. 273-
P. 1849-1854.
707. Hodnick W.F., Kung F.S., Roettger W.J. et al. Inhibition of mitochondrial respiration and produc¬
tion of toxic oxygen radicals by flavonoids. A structure-activity study // Biochem Pharmacol.-
1986.- Vol. 35.- P. 2345-2357.
708. Hoffbrand A.V., Wonke B. Iron chelation therapy // J. Intern. Med. Suppl - 1997- Vol. 740 - P. 37-41.
709. Hofmann H., Schmidt H.H.H.W. Thiol dependence of nitric oxide synthase // Biochemistry-
1995.- Vol. 34.- P. 13443-13452.
710. Hogg N., Joseph J., Kalyanaraman B. The oxidation of a-tocopherol and trolox by peroxynitrite //
Arch. Biochem. Biophys - 1994 - Vol. 314 - P. 153-158.
711. Hollman P.C., Katan M.B. Dietary flavonoids: intake, health effects and bioavailability // Food
Chem. Toxicol.- 1999.- Vol. 37.- P. 937-942.
712. Hollman P.C., Katan M.B. Health effects and bioavailability of dietary flavonols // Free Radic.
Res.- 1999.- Vol. 31, Suppl. P.- S75-S80.
713. Hollman P.C., Van Het Hof K.H., Tijburg L.B., Katan M.B. Addition of milk does not affect the
absorption of flavonols from tea in man // Free Radic. Res - 2001.- Vol. 34 - P. 297-300.
714. Holmberg C.G., Laurell C.B. Investigations in serum copper. II. Isolation of the copper containing
protein and a description of some of its properties // Acta Chem. Scand - 1948 - Vol.2 - P. 550-556.
715. Holmgren A. Hydrogen donor system for Escherichia coli ribonucleoside-diphosphate reductase
dependent upon glutathione // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1976 - Vol. 73 - P. 2275-2279.
466
716. Honkanen V.E., Pelkonen P., Konttinen Y.T. et al. Serum cholesterol and vitamins A and E in ju¬
venile chronic arthritis // Clin. Exp. Rheumatol.- 1990 - Vol. 8 - P. 187-191.
717. Hopkins F.G., Elliott K.A.C. Relationship of glutathione to cell respiration with special reference to
hepatic tissue // Proc. Royal Soc. B - 1931- Vol. 109- P. 58-88.
718. Hopkins P.N., Wu L.L., Hunt S.C. et al. Higher serum bilirubin is associated with decreased risk
for early familial coronary artery disease // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol - 1996 - Vol. 16 - P.
250-255.
719. Horakova L., Ondrejickova O., Bachrata K., Vajdova M. Preventive effect of several antioxidants
after oxidative stress on rat brain homogenates // Gen. Physiol. Biophys - 2000 - Vol. 19 - 195-205.
720. Horecka J., Kinsey P.T., Sprague G.F. Cloning and characterization of the Saccharomyces cerevisiae
LYS7 gene: evidence for function outside of lysine biosynthesis // Gene - 1995- Vol. 162 - P. 87-92.
721. Hom-Ross P.L., Lee М., John E.M., Koo J. Sources of phytoestrogen exposure among non-Asian
women in California, USA // Cancer Causes and Control - 2000 - Vol. 11- P. 299-302.
722. Hoshi Т., Heinemann S.H. Regulation of cell function by methionine oxidation and reduction // J.
Physiol.- 2001.- Vol. 531.-P. 1-11.
723. Hosomi A., Arita М., Sato Y. et al. Affinity for a-tocopherol transfer protein as a determinant of
the biological activities of vitamin E analogs // FEBS Lett - 1997- Vol. 409- P. 105-108.
724. Hosomi A., Goto K., Kondo H. et al. Localization of a-tocopherol transfer protein in rat brain //
Neurosci. Lett - 1998 - Vol. 256 - P. 159-162.
725. Hsieh R.J., German J.B., Kinsella J.E. Relative inhibitory potencies of flavonoids on 12-
lipoxygenase of fish gill // Lipids - 1988 - Vol. 23.- P. 322-326.
726. Hsieh T.C., Juan G., Darzynkiewicz Z., Wu J.M. Resveratrol increases nitric oxide synthase, in¬
duces accumulation of p53 and p21WAFl/CIPl and suppresses cultured bovine pulmonary artery
endothelial cell proliferation by perturbing progression through S and G2 // Cancer Res - 1999-
Vol. 59.- P. 2596-2601.
727. Hu C., Kitts D.D. Evaluation of antioxidant activity of epigallocatechin gallate in biphasic model
systems in vitro // Mol. Cell. Biochem.- 2001 - Vol. 218 - 147-155.
728. Hudson B., Lewis J. Polyhyroxy flavonoid antioxidants for edible oils. Structural criteria for activ¬
ity // Food Chem.- 1983.- Vol. 10.- P. 47-55.
729. Hughes H., Jaeschke H.J., Mitchell J.R. Measurement of oxidant stress in vivo // Methods Enzy-
mol - 1990.-Vol. 186.-P. 681-685.
730. Huang X., Dai J., Fournier J. at al. Ferrous ion autoxidation and its chelation in iron-loaded human
liver HepG2 cells // Free Radic. Biol. Med.- 2002.- Vol. 32.- P. 84-92.
731. Huber-Wunderlich М., Glockshuber R. A single dipeptide sequence modulates the redox properties
of a whole enzyme family//Fold. Des.- 1998.-Vol. 3-P. 161-171.
732. Hung L.-M., Chen J.-K., Lee R.-S. et al. Beneficial effects of astringinin, a resveratrol analogue, on
the ischemia and reperfusion damage in rat heart // Free Radic. Biol. Med - 2001- Vol. 30- P.
877-883.
733. Hunter M.I., Mohamed J.B. Plasma antioxidants and lipid peroxidation products in Duchenne mus¬
cular dystrophy// Clin. Chim. Acta - 1986 - Vol. 155-P. 123-131.
734. Hwang J., Peterson H., Hodis H.N. et al. Ascorbic acid enhances 17(3-estradiol-mediated inhibition
of oxidized low density lipoprotein formation // Atherosclerosis - 2000.- Vol. 150 - P. 275-284.
735. Hwang J., Sevanian A., Hodis H.N., Ursini F. Synergistic inhibition of LDL oxidation by phytoes¬
trogens and ascorbic acid // Free Radic. Biol. Med - 2000 - Vol. 29.- P. 79-89.
736. Hyland K., Banoun H., Auclair C. The use of 0~ generated by the addition of OH' to dimethyl
sulfoxide in an automated assay for superoxide dismutase // Oxy Radicals and Their Scavenger
Systems-Vol. 1- N.Y.: Elsevier, 1983-P. 157-162.
737. Igarashi R., Hoshino J., Takenaga M. et al. Lecithinized superoxide dismutase enhances its phar¬
macologic potency by increasing its cell membrane affinity // J. Pharmacol. ExP. Ther- 1994-
Vol. 271.-P. 1672-1677.
738. Igishi Т., Hitsuda Y., Kato K. et al. Elevated urinary 8-hydroxydeoxyguanosine, a biomarker of
oxidative stress, and lack of association with antioxidant vitamins in chronic obstructive pulmonary
disease // Respirology- 2003 - Vol. 8 - P. 455-460.
739. Iijima К., Yoshizumi М., Hashimoto M. et al. Red wine polyphenols inhibit proliferation of vascu¬
lar smooth muscle cells and downregulate expression of cyclin A gene // Circulation - 2000 - Vol.
101.- P. 805-811.
740. Ikegami K., LaLonde C., Youn Y.K. et al. Comparison of plasma reduced glutathione (GSH) and
oxidized glutathione (GSSG) with lung and liver tissue oxidant and antioxidant activity during
acute inflammation // Shock - 1994 - Vol. 1- P. 307-312.
741. Imai H., Nakagawa Y. Biological significance of phospholipid hydroperoxide glutathione peroxi¬
dase (PHGPx, GPx4) in mammalian cells // Free Radic. Biol. Med - 2003- Vol. 34 - P. 145-169.
742. Imlay J.A. What biological purpose is served by superoxide reductase? // J. Biol. Inorg. Chem-
2002.- Vol. 7.- P. 659-663.
743. Immenschuh S., Baumgart-Vogt E., Tan M. et al. Differential cellular and subcellular localization
of heme-binding protein 23/peroxiredoxin I and heme oxygenase-1 in rat liver // J. Histochem. Cy-
tochem.- 2003.- Vol. 51.- P. 1621-1631.
744. Inoue М., Sakaguchi N., Isuzugawa K. et al. Role of reactive oxygen species in gallic acid-induced
apoptosis // Biol. Pharm. Bull.- 2000.- Vol. 23.- P. 1 153-1157.
745. Irache J.M., Ezpeleta I., Vega F.A. HPLC determination of antioxidant synergists and ascorbic acid in
some fatty pharmaceuticals, cosmetics and food // Chromatographia - 1993 - Vol. 35- P. 232-236.
746. Ishii Т., Itoh K., Ruiz E. et al. Role of Nrf2 in the regulation of CD36 and stress protein expression
in murine macrophages. Activation by oxidatively modified LDL and 4-hydroxynonenal // Circ.
Res.- 2004.- Vol. 94.- P. 609-616.
747. Ishii Т., Itoh K., Takahashi S. et al. Transcription factor Nrf2 coordinately regulates a group of oxida¬
tive stress-inducible genes in macrophages // J. Biol. Chem - 2000 - Vol. 275- P. 16023-16029.
748. Islam K.N., Devaraj S., Jialal I. a-Tocopherol enrichment of monocytes decreases agonist-induced
adhesion to human endothelial cells // Circulation - 1998 - Vol. 98 - P. 2255-2261.
749. Iszard M.B., Liu J., Klassen C.D. Effect of several metallothionein inducers on oxidative stress
defense mechanisms in rats // Toxicology - 1995 - Vol. 104 - P. 25-33.
750. Ito I., Hayashi Т., Yamada K. et al. Physiological concentration of estradiol inhibits polymor¬
phonuclear leukocyte chemotaxis via a receptor mediated system // Life Sci - 1995 - Vol. 56 - P.
2247-2253.
751. IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN): Nomenclature of toco-
pherols and related compounds. Recommendations 1981 // Eur. J. Biochem - 1982 - Vol. 123.- P.
473-475.
752. Iwahara S., Satoh H., Song D.X. et al. Purification, characterization, and cloning of a heme-binding
protein (23 kDa) in rat liver cytosol // Biochemistry - 1995 - Vol.34 - P. 13398-13406.
753. Iwai K., Drake S.K., Wehr N.B. et al. Iron-dependent oxidation, ubiquitination, and degradation of
iron regulatory protein 2: Implications for degradation of oxidized proteins // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA.- 1998.- Vol. 95.- P. 4924-4928.
754. Iwasaki Y., Ikeda K., Kinoshita M. Vitamin A and E levels are normal in amyotrophic lateral scle¬
rosis // J. Neurol. Sci.- 1995.- Vol. 132.- P. 193-194.
755. Iwashita K., Kobori М., Yamaki K., Tsushida T. Flavonoids inhibit cell growth and induce apop¬
tosis in В16 melanoma 4A5 cells // Biosci. Biotechnol. Biochem - 2000 - Vol. 64 - P. 1813-1820.
756. Iwata S., Hori Т., Sato N. et al. Thiol-mediated redox regulation of lymphocyte proliferation. Pos¬
sible involvement of adult T cell leukemia-derived factor and glutathione in transferrin receptor ex¬
pression // J. Immunol.- 1994.- Vol. 52.- P. 5633-5642.
757. Iynem A.H., Alademir A.Z., Obek C. et al. The effect of prostate cancer and antiandrogenic therapy
on lipid peroxidation and antioxidant systems // Int. Urol. Nephrol - 2004 - Vol. 36 - P. 57-62.
758. Jacobi H., Eicke B., Witte I. DNA strand break induction and enhanced cytotoxicity of propyl
gallate in the presence of copper(II) // Free Radic. Biol. Med - 1998 - Vol. 24 - P. 972-978.
759. Jacobi H., Hinrichsen M.L., Wess D., Witte I. Induction of lipid peroxidation in human fibroblasts
by the antioxidant propyl gallate in combination with copper(II) // Toxicol. Lett- 1999- Vol.
110.-P. 183-190.
760. Jacobson J.S., Begg M.D., Wang L.W. et al. Effects of a 6-month vitamin intervention on DNA
damage in heavy smokers // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev- 2000 - Vol. 9 - P. 1303-1311.
468
761. Jacobsson L., Lindgarde F., Manthorpe R., Akesson B. Correlation of fatty acid composition of
adipose tissue lipids and serum phosphatidylcholine and serum concentrations of micronutrients
with disease duration in rheumatoid arthritis // Ann. Rheum. Dis- 1990 - Vol. 49 - P. 901- 905.
762. Jain A.K., Nessler C.L. Metabolic engineering of an alternative pathway for ascorbic acid biosyn¬
thesis in plants // Mol. Breeding - 2000 - Vol. 6 - P. 73-78.
763. Jain S.K., Krueger K.S., McVie R. et al. Relationship of blood thromboxane-B2 (TxB2) with lipid
peroxides and effect of vitamin E and placebo supplementation on TxB2 and lipid peroxide levels
in type 1 diabetic patients // Diabetes Care - 1998.-21- P. 1511-1516.
764. James A.M., Smith R.A.J., Murphy M.P. Antioxidant and prooxidant properties of mitochondrial
Coenzyme Q // Arch. Biochem. Biophys - 2004 - Vol. 423.- P. 47-56.
765. Jandak J., Steiner М., Richardson P. D. Alpha-tocopherol, an effective inhibitor of platelet adhesion
//Blood.- 1989.-Vol. 73.-P. 141-149.
766. Jang М., Cai L., Udeani G.O. et al. Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural prod¬
uct derived from grapes // Science.- 1997- Vol. 275 - P. 218-220.
767. Jaworek J., Leja-Szpak A., Bonior J. et al. Protective effect of melatonin and its precursor L-
tryptophan on acute pancreatitis induced by caerulein overstimulation or ischemia/reperfusion // J.
Pineal Res.- 2003.- Vol. 34.- P. 40-52.
768. Jayakumari N., Ambikakumari V., Balakrishnan K.G., Iyer K.S. Antioxidant status in relation to
free radical production during stable and unstable anginal syndromes // Atherosclerosis - 1992-
Vol. 94.-P. 183-190.
769. Jeanes Y.M., Hall W.L., Proteggente A.R., Lodge J.K. Cigarette smokers have decreased lymphocyte
and platelet a-tocopherol levels and increased excretion of the y-tocopherol metabolite y-
carboxyethyl-hydroxychroman (y-CEHC) // Free Radic. Res - 2004 - Vol. 38 - P. 861-868.
770. Jenkinson A.M., Collins A.R., Duthie S.J. et al. The effect of increased intakes of polyunsaturated
fatty acids and vitamin E on DNA damage in human lymphocytes // FASEB J - 1999 - Vol. П.-
P. 2138-2142.
771. Jenney F.E., Verhagen M.F.J.M., Cui X., Adams M.W.W. Anaerobic microbes: Oxygen detoxifica¬
tion without superoxide dismutase // Science - 1999.- Vol. 286 - P. 306-309.
772. Jeroudi M.O., Triana F.J., Bharat S.P., Bolli R. Effect of superoxide dismutase and catalase, given
separately, on myocardial "stunning" // Am. J. Physiol - 1990 - Vol. 253 - P. H889-H901.
773. Jiang Q., Christen S., Shigenaga M.K., Ames B.N. y-Tocopherol, the major form of vitamin E in
the US diet, deserves more attention // Am. J. Clin. Nutr - 2001 - Vol. 74 - P. 714-722.
774. Jiang Q., Elson-Schwab I., Courtemanche C., Ames B.N. y-Tocopherol and its major metabolite, in
contrast to a-tocopherol, inhibit cyclooxygenase activity in macrophages and epithelial cells //
Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2000.- Vol. 97.- P. 11494-11499.
775. Jiang Z., Akey J.M., Shi J. et al. A polymorphism in the promoter region of catalase is associated
with blood pressure levels // Hum. Genet - 2001- Vol. 109- P. 95-98.
776. Jimenez-Jimenez F.J., de Bustos F., Molina J.A. et al. Cerebrospinal fluid levels of a-tocopherol (vi¬
tamin E) in Alzheimer's disease // J. Neural Transm - 1997- Vol. 104 - P. 703-710.
777. Jin D.-Y., Chae H.Z., Rhee S.G., Jeang K.-T. Regulatory Role for a Novel Human Thioredoxin
Peroxidase in NF-kB Activation // J. Biol. Chem - 1997- Vol.272 - P.30952-30961.
778. Jin Y.P., Yang X.L., Wu H. Effect of baoyuantang on level of serum lipid peroxide and vitamin E in
chronic glomerulonephritis // Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi.- 1993 - Vol. 13 - P. 158-159.
779. Jishage K., Arita М., Igarashi K. et al. a-Tocopherol transfer protein is important for the normal
development of placental labyrinthine trophoblasts in mice // J. Biol. Chem - 2001 - Vol. 276 - P.
1669-1672.
780. Joffe М., Harris P.L. The biological potency of the natural tocopherols and certain derivatives // J.
Amer. Chem. Soc - 1943- Vol. 65- P. 925-928.
781. Johansson C., Lillig C.H., Holmgren A. Human mitochondrial glutaredoxin reduces S-
glutathionylated proteins with high affinity accepting electrons from either glutathione or thiore¬
doxin reductase // J. Biol. Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 7537-7543.
782. Johnson F., Giulivi C. Superoxide dismutases and their impact upon human health // Mol. Aspects
Med.- 2005.- Vol. 26.- P. 340-352.
/1^0
783. Johnson L.J., Meacham S.L., Kruskall L.J. The antioxidants - vitamin C, vitapiin E, selenium, and
carotenoids // J. Agromedicine.- 2003 - Vol. 9 - P. 65-82.
784. Jonas S.K., Riley P.A., Willson R.L. Hydrogen peroxide cytotoxicity: Low temperature enhance¬
ment by ascorbate or reduced lipoate // Biochem. J - 1989 - Vol. 264 - P. 651-655.
785. Joo J.Y., Uz Т., Manev H. Opposite effects of pinealectomy and melatonin administration on
brain damage following cerebral focal ischemia in rat // Restor. Neurol. Neurosci - 1998 - Vol.
13.-P. 185-191.
786. Jordao Jr A.A., Silveira S., Figueiredo J.F., Vannucchi H. Urinary excretion and plasma vitamin E
levels in patients with AIDS // Nutrition - 1998 - Vol. 14 - P. 423-426.
787. Jourd’heuil D., Laroux F.S., Miles A.M. et al. Effect of superoxide dismutase on the stability of S-
nitrosothiols // Arch. Biochem. Biophys - 1999- Vol. 361- P. 323-330.
788. Jung H.A., Jung M.J., Kim J.Y. et al. Inhibitory activity of flavonoids from Prunus davidiana and
other flavonoids on total ROS and hydroxyl radical generation // Arch. Pharm. Res - 2003 - Vol.
26.- P. 809-815.
789. Jung H.-I., Lim H.-W., Kim B.-C. et al. Differential thioredoxin reductase activity from human
normal hepatic and hepatoma cell lines // Yonsei Med. J - 2004 - Vol. 45- P. 263-272.
790. Jung O., Marklund S.L., Geiger H. et al. Extracellular superoxide dismutase is a major determinant
of nitric oxide bioavailability: In vivo and ex vivo evidence from ecSOD-deficient mice // Circ.
Res.- 2003.- Vol. 93.- P. 622-629.
791. Junghans A., Sies H., Stahl W. Carotenoid-containing unilamellar liposomes loaded with glu¬
tathione: A model to study hydrophobic-hydrophilic antioxidant interaction // Free Radic. Res-
2001.- Vol. 33.-P. 801-808.
792. Kacsur C., Mader R., Ben-Amotz A., Levy Y. Plasma anti-oxidants and rheumatoid arthritis //
Harefuah.-2002.-Vol. 141.-P. 148-150.
793. Kaempf-Rotzoll D.E., Traber M.G., Arai H. Vitamin E and transfer proteins // Curr. Opin. Lipi-
dol - 2003.- Vol. 14.- P. 249-254.
794. Kagan V., Serbinova E., Packer L. Antioxidant effects of ubiquinones in microsomes and mito¬
chondria are mediated by tocopherol recycling // Biochem. Biophys. Res. Commun- 1990 - Vol.
169.-P. 851-857.
795. Kahl R., Weimann A., Weinke S., Hildebrandt A.G. Detection of oxygen activation and determina¬
tion of the activity of antioxidants towards reactive oxygen species by use of the chemiluminigenic
probes luminol and lucigenin // Arch. Toxicol.- 1987 - Vol. 60.- P. 158-162.
796. Kahlos K., Zhang J., Block E.R., Patel J.M. Thioredoxin restores nitric oxide-induced inhibition of
protein kinase С activity in lung endothelial cells // Mol. Cell Biochem..- 2003 - Vol. 254 - P. 47-54.
797. Kaikkonen J., Porkkala-Sarataho E., Morrow J.D. et al. Supplementation with vitamin E but not
with vitamin С lowers lipid peroxidation in vivo in mildly hypercholesterolemic men // Free Radic.
Res.- 2001.- Vol. 35.- P. 967-978.
798. Kaikkonen J., Tuomainen Т.-P., Nyyssonen K., Salonen J.T. Coenzyme Q]0: Absorption, antioxida-
tive properties, determinants, and plasma levels // Free Radic. Res.- 2002 - Vol. 36 - P. 389-397.
799. Kaiser S., Di Mascio P., Murphy M.E., Sies H. Quenching of singlet molecular oxygen by tocopherols
// Antioxidants in therapy and Preventive Medicine - N.Y.: Plenum Press. 1990 - P. 117-123.
800. Kalen A., Appelkvist E.-L., Dallner G. Age-related changes in the lipid compositions of rat and
human tissues // Lipids - 1989 - Vol. 24 - P. 579-584.
801. Kalyanarainan B., Darley-Usmar V.M., Wood J. et al. Synergistic interaction between the probucol
phenoxyl radical and ascorbic acid in inhibiting the oxidation of low density lipoprotein // J. Biol.
Chem.- 1992.- Vol. 267.- P. 6789-6795.
802. Kamal-Eldin A., Frank J., Razdan A. Effects of dietary phenolic compounds on tocopherol, choles¬
terol, fatty acids in rats // Lipids - Vol. 35 - P. 427-435.
803. Kamei H., Kojima Т., Koide T. et al. Influence of OH group and sugar bonded to flavonoids on
flavonoid-mediated suppression of tumor growth in vitro // Cancer Biother. Radiopharm- 1996-
Vol. 11.-P. 247-249.
804. Kaminishi Т., Matsuoka Т., Yanagishita Т., Kato K.J. Increase vs decrease of calcium uptake by
isolated heart cells induced by H2O2 vs HOC1 // Am. J. Physiol - 1989 - Vol. 256 - P. C598-C607.
470
805. Kampa М., Hatzoglou A., Notas G. et al. Wine antioxidant polyphenols inhibit the proliferation of
human prostate cancer cell lines // Nutr. Cancer - 2000 - Vol. 37 - P. 223-233.
806. Kandaswami C., Perkins E., Soloniuk D.S. et al. Ascorbic acid-enhanced antiproliferative effect of
flavonoids on squamous cell carcinoma in vitro // Anticancer Drugs - 1993 - Vol. 4 - P. 91-96.
807. Kaneko S., Okumura K., Numaguchi Y. et al. Melatonin scavenges hydroxyl radical and protects
isolated rat hearts from ischemic reperfusion injury // Life Sci - 2000- Vol. 67 - P. 101-112.
808. Kaneko Т., Baba N. Protective effect of flavonoids on endothelial cells against linoleic acid hy¬
droperoxide-induced toxicity // Biosci. Biotechnol. Biochem - 1999 - Vol. 63 - Vol. 323-328.
809. Kaneko Т., Matsuo М., Baba N. Inhibition of linoleic acid hydroperoxide-induced toxicity in cul¬
tured human umbilical vein endothelial cells by catechins // Chem. Biol. Intern - 1998 - Vol. 114-
P.109-119.
810. Kang J.S., Jeon Y.J., Kim H.M. et al. Inhibition of inducible nitric-oxide synthase expression by
silymarin in lipopolysaccharide-stimulated macrophages // J. Pharmacol. Exp. Ther- 2002 - Vol.
302.-P. 138-144.
811. Kang S.W., Baines I.C., Rhee S.G. Characterization of a mammalian peroxiredoxin that contains
one conserved cysteine // J. Biol. Chem - 1998 - Vol. 273 - P. 6303-6311.
812. Kang Y.J., Li G., Saari J.T. Metallothionein inhibits ischemia-reperfusion injury in mouse heart //
Am. J. Pathol.- 1999.- Vol. 276.- P. H993-997.
813. Kanner J., Harel S., Granit R. Nitric oxide as an antioxidant // Arch. Biochem. Biophys - 1991 -
Vol. 289.-P. 130-136.
814. Kanno Т., Utsumi Т., Kobuchi H. et al. Inhibition of stimulus-specific neutrophil superoxide gen¬
eration by a-tocopherol // Free Radic. Res - 1995 - Vol. 22 - P. 431-440.
815. Kanno Т., Utsumi Т., Takehara Y. et al. Inhibition of neutrophil-superoxide generation by a-
tocopherol and coenzyme Q // Free Radic. Res - 1996 - Vol. 24 - P. 281-289.
816. Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by human plasma // Photochem. Photobiol - 1990-
Vol. 51.- P. 299-303.
817. Kapiotis S., Hermann М., Held I. et al. Genistein, the dietary-derived angiogenesis inhibitor, pre¬
vents LDL oxidation and protects endothelial cells from damage by atherogenic LDL // Arterio-
scler. Thromb. Vase. Biol.- 1997.- Vol. 17.-P. 2868-2874.
818. Kaplan P., Sebestianova N., Turiakova J., Kucera I. Determination of coenzyme Q in human
plasma // Physiol. Res - 1996 - Vol. 45- P. 39-45.
819. Karg E., Klivenyi P., Nemeth I. et al. Nonenzymatic antioxidants of blood in multiple sclerosis // J,
Neurol.- 1999.- Vol. 246.- P. 533-539.
820. Karlsson K., Sandstrom J., Edlund A. et al. Pharmacokinetics of extracellular-superoxide dismutase
in the vascular system // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol. 14- P. 185-190.
821. Karlsson K., Sandstrom J., Edlund A., Marklund S.L. Turnover of extracellular superoxide dismu¬
tase in tissues // Lab. Invest - 1994 - Vol. 70 - P. 705-710.
822. Karoui H., Hogg N., Frejaville C. et al. Characterization of sulfur-centered radical intermediates
formed during the oxidation of thiols and sulfite by peroxynitrite - ESR-SPIN trapping and oxygen
uptake studies // J. Biol. Chem.- 1996 - Vol. 271- P. 6000-6009.
823. Kassab-Chekir A., Laradi S., Ferchichi S. et al. Oxidant, antioxidant status and metabolic data in
patients with beta-thalassemia // Clin. Chim. Acta - 2003.- Vol. 338 - P. 79-86.
824. KatoN., Yanaka K., Hyodo K. et al. Stable nitroxide Tempol ameliorates brain injury by inhibiting
lipid peroxidation in a rat model of transient focal cerebral ischemia // Brain Res - 2003 - Vol.
979.-P. 188-193.
825. Kawaguchi Т., Suzuki K., Matsuda Y. et al. Serum-manganese-superoxide dismutase: normal val¬
ues and increased levels in patients with acute myocardial infarction and several malignant diseases
determined by an enzyme-linked immunosorbent assay using a monoclonal antibody // J. Immunol.
Methods.- 1990.- Vol. 127.- P. 249-254.
826. Kawaguchi Т., Takeyasu A., Matsunobu K. et al. Stimulation of Mn-superoxide dismutase expres¬
sion by tumor necrosis factor-alpha: quantitative determination of Mn-SOD protein levels in TNF-
resistant and sensitive cells by ELISA // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1990 - Vol. 171- P.
1356-1386.
471
827. Kawanishi S., Sakurai H. Differential anti-lipid peroxidative activity of melatonin // Naturwissen-
schaften.- 2002.- Vol. 89.- P. 31-33.
828. Kayden H.J., Hatam L., Traber M.G. et al. Reduced tocopherol content of В cells from patients
with chronic lymphocytic leukemia// Blood - 1984 - Vol. 63 - P. 213-215.
829. Kayden H.J., Traber M.G. Adsorption, lipoprotein transport, and regulation of plasma concentra¬
tions of vitamin E in humans // J. Lipid Res - 1993 - Vol. 34 - P. 343-358.
830. Kazez A., Demirbag М., Ustundag B. et al. The role of melatonin in prevention of intestinal ische-
mia-reperfusion injury in rats // J. Pediatr. Surg - 2000 - Vol. 35 - P. 1444-1448.
831. Keaney J.F.Jr., Gaziano J.M., Xu A. et al. Low-dose a-tocopherol improves and high-dose a-
tocopherol worsens endothelial vasodilator function in cholesterol-fed rabbits // J. Clin. Invest-
1994.- Vol. 93.-P. 844-851.
832. Kellis J.T., Vickery L.E. Inhibition of human estrogens synthetase (aromatase) by flavones // Sci¬
ence.- 1984.-Vol. 225.-P. 1032-1034.
833. Kenchappa R.S., Ravindranath V. Glutaredoxin is essential for maintenance of brain mitochondrial
complex I: studies with MPTP // FASEB J.- 2003.- Vol. 17.- P. 717-719.
834. Kerry N.L., Abbey M. Red wine and fractionated phenolic compounds prepared from red wine
inhibit low density lipoprotein oxidation in vitro // Atherosclerosis - 1997- Vol. 135 - P. 93-102.
835. Khan N.S., Hadi S.M. Structural features of tannic acid important for DNA degradation in the pres¬
ence of Cu(II) // Mutagenesis.- 1998.- Vol. 13.- P. 271-274.
836. Khan P.K., Sinha S.P. Antimutagenic efficacy of higher doses of vitamin С // Mutat. Res - 1993-
Vol. 298.-P. 157-161.
837. Khanna S.C., Garg S.K., Sharma S.P. Antioxidant-influenced alterations in glutathione reductase
activity in different age groups of male mice // Gerontology - 1992 - Vol. 38 - P. 9-12.
838. Kharb S. Lipid peroxidation in pregnancy with preeclampsia and diabetes // Gynecol. Obstet. In¬
vest.- 2000.- Vol. 50.- P. 113-116.
839. Kikugawa K, Hiramoto K, Tomiyama S, Asano Y. Р-Carotene effectively scavenges toxic nitrogen
oxides: nitrogen dioxide and peroxynitrous acid // FEBS Lett - 1997- Vol. 404 - P. 175-178.
840. Kim D.O., Lee C.Y. Comprehensive study on vitamin С equivalent antioxidant capacity (VCEAC)
of various polyphenolics in scavenging a free radical and its structural relationship // Crit. Rev.
Food Sci. Nutr.- 2004.- Vol. 44.- P. 253-273.
841. Kim E.-J., Kim H.P., Hah Y.C., Roe J.H. Differential expression of superoxide dismutases contain¬
ing Ni and Fe/Zn in Streptomyces coelicolor II Eur. J. Biochem - 1996.- Vol. 241- P. 178-185.
842. Kim H.S., Manevich Y., Feinstein S.I. et al. Induction of 1-cys peroxiredoxin expression by oxida¬
tive stress in lung epithelial cells // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol.- 2003 - Vol. 285 - P.
L363-L.369.
843. Kim H.Y., Gladyshev V.N. Methionine sulfoxide reduction in mammals: characterization of me-
thionine-R-sulfoxide reductases // Mol. Biol. Cell - 2004 - Vol. 15 - P. 1055-1064.
844. Kim L., Rao A.V., Rao L.G. Effect of lycopene on prostate LNCaP cancer cells in culture // J. Med.
Food.- 2002.- Vol. 5.- P. 181-187.
845. Kim N.Y., Рае H.O., Oh G.S. et al. Butein, a plant polyphenol, induces apoptosis concomitant with
increased caspase-3 activity, decreased Bcl-2 expression and increased Bax expression in HL-60
cells // Pharmacol. Toxicol.- 2001.- Vol. 88.- P. 261-266.
846. Kim Y.C., Yamaguchi Y., Kondo N. et al. Thioredoxin-dependent redox regulation of the antioxidant
responsive element (ARE) in electrophile response // Oncogene - 2003- Vol. 22 - P. 1860-1865.
847. Kim Y.S., Kim S.U. Oligodendroglial cell death induced by oxygen radicals and its protection by
catalase // J. Neurosci. Res - 1991- Vol. 29.- P. 100-106.
848. Kira Y., Sato E.F., Inoue M. Association of Cu,Zn-type superoxide dismutase with mitochondria
and peroxisomes // Arch. Biochem. Biophys - 2002 - Vol. 399- P. 96-102.
849. Kirkman H.N., Rolfo М., Ferraris A.M., Gaetani G.F. Mechanisms of protection of catalase by
NADPH. Kinetics and stoichiometry // J. Biol, Chem.- 1999 - Vol. 274 - P. 13908-13914.
850. Kladna A., Aboul-Enein H.Y., Kruk I. Enhancing effect of melatonin on chemiluminescence ac¬
companying decomposition of hydrogen peroxide in the presence of copper // Free Radic. Biol.
Med.- 2003.- Vol. 34.- P. 1544-1554.
472
851. Klatsky A.L., Friedman G.D., Siegelaub A.B. Alcohol consumption before myocardial infarction.
Results from the Kaiser-Permanente epidemiologic study of myocardial infarction // Ann. Intern.
Med.- 1974.- Vol. 81.- P. 294-301.
852. Klaunig J.E., Xu Y., Han C. et al. The effect of tea consumption on oxidative stress in smokers and
nonsmokers // Proc. Soc. Exp. Biol. Med - 1999- Vol. 220 - P. 249-254.
853. Klebanoff S.J., Waltersdorph A.M. Prooxidant activity of transferrin and lactoferrin // J. ExP.
Med.- 1990.- Vol. 172.-P. 1293-1303.
854. Kleinveld H.A., Hak-Lemmers H.L.M., Hectors M.P.C. et al. Vitamin E and fatty acid intervention
does not attenuate the progression of atherosclerosis in Watanabe heritable hyperlipidemic rabbits //
Arterioscler. Thromb. Vase. Biol - 1995 - Vol. 15 - P. 290-297.
855. Klevay L.M., Saari J.T. Comparative responses of rats to different copper intakes and modes of
supplementation // Proc. Soc. Exp. Biol. Med - 1993 - Vol. 203- P. 214-220.
856. Kline K., Yu W., Sanders B.G. Vitamin E: Mechanisms of action as tumor cell growth inhibitors //
J. Nutr.-2001.-Vol. 131.-P. 161S-163S.
857. Klurfield D.M., Kritchevsky D. Differential effects of alcoholic beverages on experimental athero¬
sclerosis in rabbits // Exp. Mol. Pathol - 1981- Vol. 34 - P. 62-71.
858. Knekt P., Jarvinen R., Reunanen A., Mantela J. Flavonoid intake and coronary mortality in
Finland: Cohort study // Br. Med. J.- 1996.- Vol. 312.- P. 478-481.
859. Knekt P., Jarvinen R., Seppanen R. et al. Dietary flavonoids and the risk of lung cancer and other
malignant neoplasms // Am. J. Epidemiol - 1997 - Vol. 146 - P. 223-230.
860. Kobayashi Т., Saito N., Takemori N. et al. Ultrastructural localization of superoxide dismutase in
human skin // Acta Derm. Venerol.- 1993 - Vol. 73 - P. 41-45.
861. Kobori М., Iwashita K., Shinmoto H., Tsushida T. Phloretin-induced apoptosis in В16 melanoma 4A5
cells and HL60 human leukemia cells // Biosci. Biotechnol. Biochem - 1999 - Vol. 63- P. 719-725.
862. Koemer J.E., Anderson B.A., Dage R.C. Protection against postischemic myocardial dysfunction in
anesthetized rabbits with scavengers of oxygen-derived free radicals - superoxide dismutase plus
catalase, N-2-mercaptopropionyl glycine and captopril // J. Cardiovasc. Pharmacol - 1991- Vol.
17.-P. 185-192.
863. Kojima Y., Harute A., Imai T. et al. Conjugation of Cu,Zn-superoxide dismutase with succinylated
gelatin: Pharmacological activity and cell-lubricating function // Bioconjugate Chem.- 1993 - Vol.
4.- P. 490-498.
864. Kokcam I., Naziroglu M. Antioxidants and lipid peroxidation status in the blood of patients with
psoriasis // Clin. Chim. Acta - 1999 - Vol. 289 - P. 23-31.
865. Kokkaliari М., Farribe O., Berry М., Baum H. Serum catalase as the protective agent against inac¬
tivation of a 1-proteinase inhibitor by hydrogen peroxide: Comparison between normal and rheuma¬
toid sera // Biochem. Int.- 1992 - Vol. 28 - P. 219-227.
866. Kondoh Т., Uneyama H., Nishino H., Torii K. Melatonin reduces cerebral edema formation caused
by transient forebrain ischemia in rats // Life Sci - 2002 - Vol. 72 - P. 583-590.
867. Koningsberger J.C., van Asbeck B.S., van Faassen E. et al. Copper, zinc-superoxide dismutase and hy¬
drogen peroxide: a hydroxyl radical generating system // Clin. Chim. Acta - 1994 - Vol. 230 - P. 51-61.
868. Kono Y., Fridovich I. Isolation and characterization of the pseudocatalase of Lactobacillus planta-
rum: A new manganese-containing enzyme // J. Biol. Chem - 1983 - Vol. 258 - P. 6015-6019.
869. Kono Y., Kobayashi K., Tagawa S. et al. Antioxidant activity of polyphenolics in diets: Rate con¬
stants of reactions of chlorogenic acid and caffeic acid with reactive species of oxygen and nitrogen
// Biochim. Biophys. Acta.- 1997.- Vol. 1335.- P. 335-342.
870. Kontush A., Meyer S., Finckh B. et al. a-Tocopherol as a reductant for Cu(II) in human lipopro¬
teins. Triggering role in the initiation of lipoprotein oxidation // J. Biol. Chem.- 1996 - Vol. 271-
P.11106-11112.
871. Kontush A., Spranger Т., Reich A. et al. Lipophilic antioxidants in blood plasma as markers of
atherosclerosis: the role of a-carotene and y-tocopherol // Atherosclerosis.- 1999 - Vol. 144 - P„
117-122.
872. Kopp P. Resveratrol, a phytoestrogen found in red wine. A possible explanation for the conundrum
of the "French paradox"? // Eur. J. Endocrin - 1998 - Vol. 138 - P. 619-620.
473
873. Korzekwa К. R., Trager W. F., Smith S. J. et al. Theoretical studies on the mechanism of con¬
version of androgens to estrogens by aromatase // Biochemistry- 1991- Vol. 30 - P. 6155—
6162.
874. Kostner G.M., Oettl K., Jauhiainen M. et al. Human plasma phospholipid transfer protein acceler¬
ates exchange/transfer of a-tocopherol between lipoproteins and cells // Biochem. J.- 1995.- Vol.
305.- P. 659-667.
875. Kostyuk V.A., Potapovich A.I., Speransky S.D., Maslova G.T. Protective effect of natural flavon¬
oids on rat peritoneal macrophages injury caused by asbestos fibers // Free Radic. Biol. Med-
1996.- Vol. 21.-P. 487-493.
876. Krapp A.R., Rodriguez R.E., Poli H.O. et al. The flavoenzyme ferredoxin (flavodoxin)-NADP(H)
reductase modulates NADP(H) homeostasis during the soxRS response of Escherichia coli // J.
Bacteriol- 2002.- Vol. 184.-P. 1474-1480.
877. Krepler K., Schmid R. Alpha-tocopherol in plasma, red blood cells and lenses with and without
cataract // Am. J. Ophthalmol - 2005 - Vol. 139 - P. 266-270.
878. Krishna M.C., Grahame D.A., Samuni A. et al. Oxoammonoum cation intermediate in the nitroxide-
catalyzed dismutation of superoxide// Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1992 - Vol. 89- P. 5537-5541.
879. Krishna M.C., Russo A., Mitchell J.B. et al. Do nitroxide antioxidants act as scavengers of О 2 or
as SOD mimics? // J. Biol. Chem.- 1996.- Vol. 271.- P. 26026-26031.
880. Kristensen P., Rasmussen D.E., Kristensen B.I. Properties of thiol-specific anti-oxidant protein or
calpromotin in solution // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1999- Vol. 262 - P. 127-131.
881. Krol W., Czuba Z.P., Threadgill M.D. et al. Inhibition of nitric oxide (NO*) production in murine
macrophages by flavones // Biochem. Pharmacol - 1995- Vol. 50 - P. 1031-1035.
882. Kryukov G.V., Castellano S., Novoselov S.V. et al. Characterization of mammalian selenopro-
teomes // Science.- 2003- Vol. 300 - P. 1439-1443.
883. Kumar B., Jha M.N., Cole W.C. et al. D-a-tocopheryl succinate (vitamin E) enhances radiation-
induced chromosomal damage levels in human cancer cells, but reduced it in normal cells // J. Am.
Coll. Nutr.- 2002.- Vol. 21.- P. 339-343.
884. Kumar K.T., Chandrika A., Sireesha K.N. et al. Free radical toxicity and antioxidants in Guillain-
Barre syndrome, a preliminary study // Clin. Chim. Acta - 2004 - Vol. 346 - 205-209.
885. Kuo S.М., Leavitt P. S., Lin C.P. Dietary flavonoids interact with trace metals and affect metal-
lothionein level in human intestinal cells // Biol. Trace Elem. Res.- 1998 - Vol. 62 - P. 135—
153.
886. Kurobe N., Suzuki F., Okajima K., Kato K. Sensitive enzyme immunoassay for human Cu/Zn su¬
peroxide dismutase // Clin. Chim. Acta - 1990.- Vol.- 187.- P. 11-20.
887. Kuroda Y., Нага Y. Antimutagenic and anticarcinogenic activity of tea polyphenols // Mut. Res-
1999.- Vol. 436.- P. 69-97.
888. Kurtz D.M., Coulter E.D. The mechanism(s) of superoxide reduction by superoxide reductases in
vitro and in vivo // J. Biol. Inorg. Chern - 2002 - Vol. 1- P. 653-658.
889. Kuzuya М., Naito М., Funaki C. et al. Antioxidants stimulate endothelial cell proliferation in cul¬
ture// Artery.- 1991.- Vol. 18.- P. 115-124.
890. Lagendijk J., Ubbink J.B., Delport R. et al. Ubiquinol/ubiquinone ratio as marker of oxidative stress in
coronary artery disease // Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol - 1997 - Vol. 95- P. 11-20.
891. Lagneux C., Joyeux М., Demenge P. et al. Protective effect of melatonin against ischemia-
reperfusion injury in the isolated rat heart // Life Sci - 2000 - Vol. 66 - P. 503-509.
892. Lai C.-C. Huang W. Askari A. et al. Differential regulation of superoxide dismutase in copper-
deficient rat organs // Free Radic. Biol. Med - 1994 - Vol. 16 - P613-620.
\[ 893. Laihia J.K., Jansen C.T., Ahotupa M. Lucigenin and linoleate enhanced chemiluminescent assay
for superoxide dismutase activity // Free Radic. Biol. Med - 1993 - Vol. 14 - P. 457-461.
894. Lamm D.L., Riggs D.R., Shriver J.S. et al. Megadose vitamins in bladder cancer: a double-blind
clinical trial // J. Urol.- 1994.- Vol. 151.-P. 21-26.
895. Landes N., Birringer М., Brigelius-Flohe R. Homologous metabolic and gene activating routes for
vitamins E and К // Mol. Aspects Med - 2003 - Vol. 24 - P. 337-344.
896. Lands W.E.M. Biochemistry of arachidonic acid metabolism.- Boston: Nijhoff, 1985.
474
897. Lass A., Forster M.J., Sohal R.S. Effects of coenzyme Q10 and a-tocopherol administration on their
tissue evels in the mouse: elevation of mitochondrial a-tocopherol by coenzyme Q10 // Free Radic.
Biol. Med.- 1999.- Vol. 26.- P. 1375-1382.
898. Lass A., Sohal R.S. Comparisons of coenzyme Q bound to mitochondrial membrane proteins
among different mammalian species // Free Radic. Biol. Med - 1999- Vol. 27 - P. 220-226.
899. Lass A., Sohal R.S. Effect of coenzyme Qi0 and a-tocopherol content of mitochondria on the pro¬
duction of superoxide anion radicals // FASEB J - 2000 - Vol. 14 - P. 87-94.
900. Laughton M.J., Evans P. J., Moroney M.A. et al. Inhibition of mammalian 5-lipoxygenase and
cyclooxygenase by flavonoids and phenolic dietary additives. Relationship to antioxidant activity
and to iron ion-reducing ability // Biochem. Pharmacol - 1991- Vol. 42 - P. 1673-1681.
901. Laurent T.C., Moore C., Rechard P. Enzymatic synthesis of deoxyribonucleotides. IV. Isolation and
characterization of thioredoxin, the hydrogen donor from Escherichia coli // J. Biol. Chem - 1964-
Vol. 239.- P. 3436-3444.
902. Lawson D.M., Treffry A., Artymiuk P.J. et al. Identification of the ferroxidase centre in ferritin //
FEBS Lett.- 1989.- Vol. 254.- P. 207-210.
903. Lean M.E.J., Noroozi М., Kelly I. et al. Dietary flavonols protect diabetic human lymphocytes
against oxidative damage to DNA // Diabetes - 1999 - Vol. 48 - P. 176-181,
904. Lecomte E., Herbeth B., Pirollet P. et al. Effect of alcohol consumption on blood antioxidant nutri¬
ents and oxidative stress indicators // Am. J. Clin. Nutr - 1994 - Vol. 60 - P. 255-261.
905. Lee G.J., Chung H.W., Lee K.H., Ahn H.S. Antioxidant vitamins and lipid peroxidation in patients
with cervical intraepithelial neoplasia // J. Korean Med. Sci - 2005 - Vol. 20 - P. 267-272.
906. Lee T.-H., Kim S.-U., Yu S.-L. et al. Peroxiredoxin II is essential for sustaining life span of eryth¬
rocytes in mice // Blood - 2003- Vol. 101.- P. 5033-5038.
907. Lee Y.M., Chen H.R., Hsiao G. et al. Protective effects of melatonin on myocardial ischemia/
reperfusion injury in vivo // J. Pineal Res - 2002 - Vol. 33 - P. 72-80.
908. Lee Y.Y., Westphal A.H., de Haan L.H. et al. Human NAD(P)H:Quinone oxidoreductase inhibition
by flavonoids in living cells // Free Radic. Biol. Med - 2005 - Vol. 39 - P. 257-265.
909. Leeuwenburgh C., Hansen P., Shaish A. et al. Markers of protein oxidation by hydroxyl radical and
reactive nitrogen species in tissues of aging rats // Am. J. Physiol - 1998 - Vol. 274, Pt.2 - P. 453-
461.
V 910. Leff J.A., Parsons P.E., Day C.E. et al. Serum antioxidants as predictors of adult respiratory distress
syndrome in patients with sepsis // Lancet - 1993 - Vol. 341- P. 777-780.
911. Leighton F., Cuevas A., Guasch V. et al. Plasma polyphenols and antioxidants, oxidative DNA
damage and endothelial function in a diet and wine intervention study in humans // Drugs Exp.
Clin. Res.- 1999.-Vol. 25.-P. 131-141.
912. Leiro J., Alvarez E., Garcia D., Orallo F. Resveratrol modulates rat macrophage functions // Int.
Immunopharmacol.- 2002 - Vol. 2 - P. 767-774.
913. Levanon D., Lieman-Hurwitz J., Dafni N. et al. Architecture and anatomy of the chromosomal
locus in human chromosome 21 encoding the Cu/Zn superoxide dismutase // EMBO J - 1985-
Vol. 4.- P. 77-84.
914. Levi S., Corsi B., Bosisio M. et al. A human mitochondrial ferritin encoded by intronless gene // J.
Biol. Chem.- 2001.- Vol. 270.- P. 24437-24440.
915. Levy Y., Bartha P., Ben-Amotz A. et al. Plasma antioxidants and lipid peroxidation in acute myo¬
cardial infarction and thrombolysis // J. Am. Coll. Nutr - 1998 - Vol. 17 - P. 337-341.
916. Li B., Ishii Т., Tan C.P. et al. Pathways of induction of peroxiredoxin I expression in osteoblasts:
Roles of p38 mitogen-activated protein kinase and protein kinase С // J. Biol. Chem - 2002 - Vol.
277.-P. 12418-12422.
917. Li Q., Bolli R., Qiu Y. et al. Gene therapy with extracellular superoxide dismutase attenuates myo¬
cardial stunning in conscious rabbits // Circulation - 1998 - Vol. 98 - P. 1438-1448.
918. Li Q., Bolli R., Qiu Y. et al. Gene therapy with extracellular superoxide dismutase protects con¬
scious rabbits against myocardial infarction // Circulation - 2001- Vol. 103- P. 1893-1898.
919. Li X.J., Zhang L.M., Gu J. et al. Melatonin decreases production of hydroxyl radical during cere¬
bral ischemia-reperfusion // Zhongguo Yao Li Xue Bao.- 1997.- Vol. 18 - P. 394-396.
47S
920. Li Y., Huang T.T., Carlson E.J., Melov S. Dilated cardiomyopathy and neonatal lethality in mutant
mice lacking manganese superoxide dismutase // Nat. Genet - 1995- Vol. 11.- P. 376-381.
921. Liang Y.-C., Huang Y.-T., Tsai S.-H. et al. Suppression of inducible cyclooxygenase and inducible
nitric oxide synthase by apigenin and related flavonoids in mouse macrophages // Carcinogenesis-
1999.- Vol. 20.-P. 1945-1952.
922. Libondi Т., Costagliola C., Della Corte M. et al. Cataract risk factors: blood level of antioxidative
vitamins, reduced glutathione and malondialdehyde in cataractous patients // Metab. Pediatr. Syst.
Ophthalmol.- 1991.- Vol. 14.-P. 31-36.
923. Lien E.J., Ren S., Bui H.H., Wang R. Quantitative structure-activity relationship analysis of pheno¬
lic antioxidants // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 26 - P. 285-294.
924. Liguori A., Abete P., Hayden J.M. Effect of glycaemic control and age on low-density lipoprotein suscepti¬
bility to oxidation in diabetes mellitus type 1 // Eur. Heart J - 2001.- Vol. 22 - P. 2075-2084.
925. Limasset B., Le Doucen C., Dore J.C. Effect of flavonoids on the release of reactive oxygen species
by stimulated human neutrophils. Multivariate analysis of structure-activity relationships (SAR) //
Biochem. Pharmacol.- 1993.- Vol. 46.-P. 1257-1271.
926. Lin J.K., Chen P.C., Но C.T., Lin-Shiau S.Y. Inhibition of xanthine oxidase and suppression of
intracellular reactive oxygen species in HL-60 cells by theaflavin-3,3'-digallate, (-)-epigalloca-
techin-3-gallate, and propyl gallate // J. Agric. Food Chem - 2000 - Vol. 48 - P. 2736-2743.
927. Lin J.-K., Liang Y.-C. Cancer chemoprevention by tea polyphenols // Proc. Natl. Sci. Counc-
2000.- Vol. 24.-P. 1-13.
928. Lin W.S., Chan W.C.L., Hew C.S. Superoxide and traditional Chinese medicines // J. Ethnophar-
macol.- 1995.-Vol. 48.-P. 165-171.
929. Lin Y.L., Cheng C.Y., Lin Y.P. et al. Hypolipidemic effect of green tea leaves through induction of
antioxidant and phase II enzymes including superoxide dismutase, catalase, and glutathione S-
transferase in rats // J. Agric. Food Chem - 1988.- Vol. 46 - P. 1893-1899.
930. Lin Y.L., Lin J.K. (-)-Epigallocatechin-3-gallate blocks the induction of nitric oxide synthase by
down-regulating lipopolysaccharide-induced activity of transcription factor nuclear factor-kappaB
// Mol. Pharmacol.- 1997.- Vol. 52.-P. 465-472.
931. Link E.M. Why is H202 cytotoxicity pH-dependent ? // Free radicals, methodology and concepts-
London: Richelieu Press, 1988 - P. 539-550.
932. Link E.M. Enzymic pathways involved in cell response to H202 // Free Radic. Res. Commun-
1990.-Vol. 11.-P. 89-97.
933. Liochev S.I., Fridovich I. Copper,zinc superoxide dismutase as a univalent NO- oxidoreductase
and as a dichlorofluorescin peroxidase // J. Biol. Chem - 2001- Vol. 276 - P. 35253-35257.
934. Liochev S.I., Hausladen A., Beyer W.F., Fridovich I. NADPH:ferredoxin oxidoreductase acts as a
paraquat diaphorase and is a member of the soxRS regulon // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1994-
Vol. 91.-P. 1328-1331.
935. Lipson A., Masters H., O'Halloran M. et al. The selenium status of children with phenylкеилита*
results of selenium supplementation // Aust. Paediatr. J - 1988 - Vol. 24 - P. 128-131.
936. Lissi E.A., Caceres Т., Videla L.A. Visible chemiluminescence from rat brain homogenates under¬
going autoxidation. 1. Effect of additives and products accumulation // Free Radic. Biol. Med-
1986.- Vol. 2.- P. 63-69.
937. Liu H.D., Thiele D.J. Oxidative stress induces heat shock factor phosphorylation and HSF-
dependent activation of yeast metallothionein gene transcription // Genes Dev - 1996 - Vol. 10.- P.
592-603.
938. Liu J.-Q., Jiang М.-S., Luo G.-M. et al. Conversion of trypsin into a selenium-containing enzyme
by using chemical mutation // Biotechnol. Lett - 1998 - Vol. 20 - P. 693-696.
939. Liu Т.Н., Beckinan J.S., Freeman B.A. et al. Polyethylene glycol-conjugated superoxide dismutase
and catalase reduce ischemic brain injury // Heart Circ. Physiol - 1989 - Vol. 25- P. H589-H593.
940. Idvrea M.A., Tesoriere L., Pintaudi A.M. et al. Oxidative stress and antioxidant status in beta-
thalassemia major: iron overload and depletion of lipid-soluble antioxidants // Blood - 1996 - Vol.
88.- P. 3608-3614.
941. Lloyd D. How to avoid oxygen // Science.- 1999 - Vol. 286 - P. 249.
476
942. Llurba E., Gratacos E., Martin-Gallan P. et al. A comprehensive study of oxidative stress and anti
oxidant status in preeclampsia and normal pregnancy // Free Radic. Biol. Med - 2004 - Vol. 37-
P. 557-570.
943. Lock R., Dahlgren C. Characteristics of the granulocyte chemiluminescence reaction following ai
interaction between human neutrophils and Salmonella typhimurium bacteria // Acta Pathol., Mi
crobiol. Immunol. Scand - 1988 - Vol. 96-P. 299-306.
944. Loenders B., Mechelen E.V., Nicolai S. et al. Localization of extracellular superoxide dismutase ir
rat lung: neutrophils and macrophages as carries of the enzyme // Free Radic. Biol. Med - 1998.-
Vol. 24.-P. 1097-1106.
945. Lombard М., Fontecave М., Touati D., Niviere V. Reaction of the desulfoferrodoxin from Desul
foarculus baarsii with superoxide anion: Evidence for a superoxide reductase activity // J. Biol
Chem.- 2000.- Vol. 275.- P. 115-121.
946. Longoni B., Salgo M.G., Pryor W.A., Marchiafava P.L. Effects of melatonin on lipid peroxidatior
induced by oxygen radicals // Life Sci - 1998 - Vol. 62 - P. 853-859.
947. Lonnrot K., Holm P., Lagerstedt A. et al. The effects of lifelong ubiquinone Q10 supplementatior
on the Q9 and Q]0 tissue concentrations and life span of male rats and mice // Biochem. Mol. Biol
Int.- 1998.- Vol. 44.- P. 727-737.
948. Lonnrot K., Metsa-Ketela Т., Molnar G. et al. The effect of ascorbate and ubiquinone supplementatior
on plasma and CSF total antioxidant capacity // Free Radic. Biol. Med.- 1996.- Vol. 21.- P. 211-217.
949. Lonnrot K., Tolvanen J.P., Porsti I. et al. Coenzyme Q10 supplementation and recovery fron
ischemia in senescent rat myocardium // Life Sci.- 1999.- Vol. 64.- P. 315-323.
950. Lopes P.A., Santos M.C., Vicente L., Viegas-Crespo A.M. Effect of cigarette smoking on serum a
tocopherol and the lipid profile in a Portuguese population // Clin. Chim. Acta.- 2004.- Vol. 348.- P. 49-55
951. Lotito S.B., Fraga C.G. (+)Catechin prevents human plasma oxidation // Free Radic. Biol. Med-
1998.- Vol. 24.- P. 435-441.
952. Lowe G.M., Vlismas K., Young A.J. Carotenoids as prooxidants ? // Mol. Aspects Med. - 2003-
Vol. 24.- P. 363-369.
953. Lu J., Zheng Y., Yamagishi H. et al. Motif CXCC in nitrile hydratase activator is critical for NHase
biogenesis in vivo // FEBS Lett - 2003 - Vol. 553 - P. 391-396.
954. Lu X.L., Zhang Z.L., Zhou J.F. et al. Plasma levels of ascorbic acid and vitamin E in patients with
liver cirrhosis // Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban.- 2003.- Vol. 32.- P. 533-535.
955. Lubrano R., Frediani Т., Citti G. et al. Erythrocyte membrane lipid peroxidation before and after vita¬
min E supplementation in children with cholestasis // J. Pediatr.- 1989.- Vol. 115.- P. 380-384.
956. Lundberg М., Fernandes A.P., Kumar S., Holmgren A. Cellular and plasma levels of human glu-
taredoxin 1 and 2 detected by sensitive ELISA systems // Biochem. Biophys. Res. Commun-
2004.- Vol. 319.- P. 801-809.
957. Lundberg М., Johansson C., Chandra J. et al. Cloning and expression of a novel human glutare-
doxin (Grx2) with mitochondrial and nuclear isoforms // J. Biol. Chem - 2001.- Vol. 276.- P.
26269-26275.
958. Lux O., Naidoo D., Salonikas C. Improved HPLC method for the simultaneous measurement ol
allantoin and uric acid in plasma // Ann. Clin. Biochem.- 1992 - Vol. 29.- P. 674-675.
959. Lykkesfeldt J., Viscovich М., Poulsen H.E. Plasma malondialdehyde is induced by smoking: a
study with balanced antioxidant profiles // Br. J. Nutr - 2004 - Vol. 92.- P. 203-206.
960. Mabile L., Fitoussi G., Periquet B. et al. a-Tocopherol and trolox block the early intracellular
events (TBARS and calcium rises) elicited by oxidized low density lipoproteins in cultured endo¬
thelial cells // Free Radic. Biol. Med.- 1995.- Vol. 19.- P. 177-187.
961. MacCarrone М., Lorenzon Т., Guerrrieri P., Argo A.F. Resveratrol prevents apoptosis in K562
cells by inhhibiting lipooxygenase and cyclooxygenase activity // Eur. J. Biochem- 1999- Vol.
265.- P. 327-343.
962. MacGregor J.T., Jurd L. Mutagenicity of plant flavonoids: structural requirements for mutagenic
activity in S. typhimurium // Mutat. Res - 1978 - Vol. 54 - P. 297-309.
963. Madarasi A., Lugassi A., Greiner E. et al. Antioxidant status in patients with cystic fibrosis // Ann.
Nutr. Metab.- 2000.- Vol. 44.- P. 207-211.
All
964. Madazli R., Benian A., Gumustas K. et al. Lipid peroxidation and antioxidants in preeclampsia //
Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol - 1999 - Vol. 85- P. 205-208.
965. Madebo Т., Lindtjom B., Aukrust P., Berge R.K. Circulating antioxidants and lipid peroxidation
products in untreated tuberculosis patients in Ethiopia // Am. J. Clin. Nutr - 2003- Vol. 78 - P.
117-122.
966. Maggi E., Marchesi E., Ravetta V. et al. Low-density lipoprotein oxidation in essential hyperten¬
sion // J. Hypertens.- 1993.- Vol. 11.- P. 1103-1 111.
967. Magnani L., Gaydou E.M., Hubaud J.C. Spectrophotometric measurement of antioxidant properties of
flavones and flavonols against superoxide anion // Anal. Chim. Acta - 2000 - Vol. 411 - P. 209-216.
968. Maiorino М., Zamburlini A., Roveri A., Ursini F. Prooxidant role of vitamin E in copper induced
lipid peroxidation // FEBS Lett - 1993 - Vol. 330 - P. 174-176.
969. Manach C., Regerat F., Texier O. et al. Bioavailability, metabolism and physiological impact of 4-
oxo-flavonoids // Nutr. Res - 1996 - Vol. 16 - P. 517-544.
970. Mancini A., Conte G., Milardi D. et al. Relationship between sperm cell ubiquinone and seminal
parameters in subjects with and without varicocele // Andrologia - 1998 - Vol. 30 - P. 1-4.
971. Manevich Y., Sweitzer Т., Рак J.H. et al. 1-Cys peroxiredoxin overexpression protects cells against
phospholipid peroxidation-mediated membrane damage // Proc. Natl. Acad. Sci. USA- 2002-
Vol. 99.-P. 11599-11604.
972. Manna C., Galletti P., Cicciolla V. et al. The protective effect of the olive oil polyphenol (3,4-
dihydroxyphenyl)-ethanol counteracts reactive oxygen metabolite-induced cytotoxicity in Caco-2
cells // J. Nutr.- 1997.- Vol. 127.- P. 286-292.
973. Mano Т., Iwase K., Hayashi R. et al. Vitamin E and coenzyme Q concentrations in the thyroid tis¬
sues of patients with various thyroid disorders // Am. J. Med. Sci - 1998 - Vol. 315 - P. 230-232.
974. Maples K.R., Mason R.P. Free radical metabolite of uric acid // J. Biol. Chem - 1988 - Vol. 263-
P. 1709-1712.
975. Marco N., Gimferrer E., Mestres J. et al. Vitamin E serum levels in patients with leukemia, lym¬
phoma and myeloma // Eur. J. Epidemiol - 1997- Vol. 13 - P. 853-854.
976. Maresca V., Roccella М., Roccella F. Increased sensitivity to peroxidative agents as a possible
pathogenic factor of melanocyte damage in vitiligo // J. Invest. Dermatol - 1997 - Vol. 109- P.
310-313.
977. Maret W. Cellular zinc and redox states converge in the metallothionein/thionein pair // J. Nutr-
2003.-Vol. 133.-P. 1460S-1462S.
978. Maret W. Metallothionein disulfide interactions, oxidative stress, and the mobilization of cellular
zinc // Neurochem. Int.- 1995- Vol. 27- P. 111-117.
979. Margoshes М., Vallee B.L. A cadmium protein from equine kidney cortex // J. Am. Chem. Soc-
1957.- Vol. 79.- P. 4813-4814.
980. Markham K.R., McGhie Т.К. The effect of pKa on the electrophoretic mobility of mono- and dihy¬
droxy fl avones // Polyphenols Com - 1996 - Vol. 96 - P. 13-14.
981. Markides C.S.A, Roy D., Liehr J.G. Concentration dependence of prooxidant and antioxidant prop¬
erties of catecholestrogens // Arch. Biochem. Biophys - 1998 - Vol. 360 - P. 105-112.
982. Marklund S.L., Holme E., Hellner L. Superoxide dismutase in extracellular fluids // Clin. Chim.
Acta.- 1982.-Vol. 126.-P. 41-51.
983. Marklund S., Grankvist K., Taljedal I.B. Oxy-radicals in the toxicity of cellular toxins // Oxy
Radicals and Their Scavenger Systems - Vol. 2 - N.Y. et al.: Elsevier Biomed., 1983 - P. 96-
104.
984. Marklund S.L. Extracellular superoxide dismutase in human tissues and human cell lines // J. Clin.
Invest.- 1984.-Vol. 74.-P. 1398-1403.
985. Marklund S.L. Pyrogallol autooxidation // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research-
Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 243-247.
986. Marklund S.L. Caeruloplasmin, extracellular superoxide dismutase, and scavenging of superoxide
anion radicals // Free Radic. Biol. Med - 1987 - Vol. 2 - P. 255-261.
987. Marklund S.L. Expression of extracellular superoxide dismutase by human cell lines // Biochem.
J.- 1990.- Vol. 266.- P. 213-219.
478
988. Marklund S.L., Karlsson К. Extracellular-superoxide dismutase, distribution in the body and therapeutic
implications // Antioxidants in Therapy and Preventive Medicine - N.Y.: Plenum Press, 1990 - P. 1-4.
989. Marklund S.L. Regulation by cytokines of extracellular superoxide dismutase and other superoxide
dismutase isoenzymes in fibroblasts // J. Biol. Chem - 1992 - Vol. 267- P. 6696-6701.
990. Martin A., Foxall Т., Blumberg J.B., Meydani M. Vitamin E inhibits low-density lipoprotein-
induced adhesion of monocytes to human aortic endothelial cells in vitro // Arterioscler. Thromb.
Vase. Biol.- 1997.- Vol. 17.- P. 429-436.
991. Martin J.P., Fridovich I. Evedence for a natural gene transfer from the ponyfish (Leiognathus
splendis) to its bioluminescent bacterial symbiont, Photobacter leioghathi: The close relationship
between bacteriocuprein and the copper-zinc superoxide dismutase of teleost fishes // J. Biol.
Chem.- 1981.- Vol. 256.- P. 6080-6089.
992. Martinez J., Moreno J.J. Effect of resveratrol, a natural polyphenolic compound, on reactive oxy¬
gen species and prostaglandin production // Biochem. Pharmacol - 2000 - Vol. 59 - P. 865-870.
993. Marubayashi S., Dohi K., Ochi K., Kawasaki T. Role of free radicals in ischemic rat liver cell injury:
prevention of damage by a-tocopherol administration // Surgery - 1986 - Vol. 99 - P. 184-192.
994. Marwah S.S., Blann A.D., Rea C. et al. Reduced vitamin E antioxidant capacity in sickle cell dis¬
ease is related to transfusion status but not to sickle crisis // Am. J. Hematol - 2002 - Vol. 69- P.
144-146.
995. Masaki H. Okano Y., Sakurai H. Differential role of catalase and glutathione peroxidase in cultured
human fibroblasts under exposure of H202 or ultraviolet В light // Arch. Dermatol. Res - 1998.—
Vol. 290.-P. 113-118.
996. Masalkar P.D., Abhang S.A. Oxidative stress and antioxidant status in patients with alcoholic liver
disease // Clin. Chim. Acta.- 2005.- Vol. 355.- P. 61-65.
997. Masini E., Bani D., Vannacci A. et al. Reduction of antigen-induced respiratory abnormalities and
airway inflammation in sensitized guinea pigs by a superoxide dismutase mimetic // Free Radic.
Biol. Med.- 2005.- Vol. 39.- P. 520-531.
998. Massey K.D., Burton K.P. Free radical damage in neonatal rat cardiac myocyte cultures: effects of
a-tocopherol, trolox, and phytol // Free Radic. Biol. Med - 1990 - Vol. 8 - P. 449-458.
999. Massey K.D., Burton K.P. a-Tocopherol attenuates myocardial membrane-related alterations re¬
sulting from ischemia and reperfusion // Am. J. Physiol - 1989- Vol. 256 - P. HI 192-H1199.
1000. Matsui М., Oshima М., Oshima H. et al. Early embryonic lethality caused by targeted disruption of
the mouse thioredoxin gene// Dev. Biol - 1996 - Vol. 178 - P. 179-185.
1001. Matsumoto Т., D'Uscio L., Eguchi D. et al. Protective effect of chronic vitamin С treatment on
endothelail function of apolipoprotein E-deficient mouse carotid artery // J. Pharmacol. Exp. Ther-
2003.- Mar 26.
1002. May J.M., Qu Z.-C., Whitesell R.R. Ascorbic acid recycling enhances the antioxidant reserve of
human erythrocytes // Biochemistry - 1995 - Vol. 34 - P. 12721-12728.
1003. Maziere C., Auclair М., Ronveaux M.F. et al. Estrogens inhibit copper and cell-mediated modifica¬
tion of low density lipoprotein // Atherosclerosis - 1991- Vol. 89 - P. 175-182.
1004. McAnlis G.T., McEneny J., Pearce J., Young I.S. Black tea consumption does not protect low den¬
sity lipoprotein from oxidative modification // Eur. J. Clin. Nutr - 1998 - Vol. 52 - P. 202-206.
1005. McCord J.M., Fridovich I. Superoxide dismutase. An enzymatic function for erythrocuprein
(hemocuprein) // J. Biol. Chem.- 1969.- Vol. 244.- P. 6049-6055.
1006. McElroy M.C., Postle A.D., Kelly F.J. Catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase
activities of lung and liver during human development // Biochim. Biophys. Acta- 1992 - Vol.
1117.-P. 153-158.
1007. Medina-Navarro R., Duran-Reyes G., Hicks J.J. Pro-oxidating properties of melatonin in the in
vitro interaction with the singlet oxygen // Endocr. Res - 1999 - Vol. 25- P. 263-280.
1008. Mehta A.C., Seshadri T.R. Flavonoids as antioxidants // J. Sci. Ind. Res - 1958 - Vol. 18b - P. 24-28.
1009. Meier R., Tomizaki Т., Schulze-Briese C. et al. The molecular basis of vitamin E retention: struc¬
ture of human a-tocopherol transfer protein // J. Mol. Biol - 2003- Vol. 331.- P. 725-734.
1010. Meloni F., Ballabio P., Gorrini M. et al. Effects of З'-hydroxyfarrerol (IdB 1031), a novel flavonoid
agent, on phagocyte products // Inflammation - 1995.- Vol. 19 - P. 689-699.
479
1011. Melov S. Animal models of oxidative stress, aging, and therapeutic antioxidant interventions 11 Int.
J. Biochem. Cell Biol.- 2002.- Vol. 34.- P. 1395-1400.
1012. Melov S., Coskun P., Patel M. et al. Mitochondrial disease in superoxide dismutase 2 mutant mice
// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1999.- Vol. 96.- P. 846-851.
1013. Mendelsohn M.E., Karas R.H. The protective effects of estrogen on the cardiovascular system // N.
Engl. J. Med.- 1999.- Vol. 340.- P. 1801-1811.
1014. Meneghini R., Benfato M.S., Bertoncini C.R. et al. Iron homeostasis and oxidative DNA damage //
Cancer J.- 1995.- Vol. 8.- P. 109-113.
1015. Metcalfe Т., Bowen D.M., Muller D.P. Vitamin E concentrations in human brain of patients with
Alzheimer's disease, fetuses with Down's syndrome, centenarians, and controls // Neurochem.
Res.- 1989.-Vol. 14.- 1209-1212.
1016. Metnitz P.O., Bartens C., Fischer M. Antioxidant status in patients with acute respiratory distress
syndrome // Intensive Care Med - 1999- Vol. 25 - P. 180-185.
1017. Metodiewa D., Jaiswal A.K, Cenas N. et al. Quercetin may act as a cytotoxic prooxidant after its
metabolic activation to semiquinone and quinoidal product // Free Radic. Biol. Med - 1999- Vol.
26.-P. 107-116.
1018. Mezes М., Bartosiewicz G. Investigations on vitamin E and lipid peroxide status in rheumatic dis¬
eases // Clin. Rheumatol.- 1983.- Vol. 2.- P. 259-263.
1019. Micheletta F., Natoli S., Misuraca M. et al. Vitamin E supplementation in patients with carotid
atherosclerosis: reversal of altered oxidative stress status in plasma but not in plaque // Arterioscler.
Thromb. Vase. Biol.- 2004.- Vol. 24.- P. 136-140.
1020. Michiels C., Remade J. Use of the inhibition of enzymatic antioxidant systems in order to evaluate
their physiological importance // Eur. J. Biochem - 1988 - Vol. 177- P. 435-441.
1021. Mickle D.A.G., Li R.K., Weisel R.D. et al. Water-soluble antioxidant specificity against free radi¬
cal injury using cultured human ventricular myocytes and fibroblasts and saphenous vein endothe¬
lial cells // J. Mol. Cell. Cardiol.- 1990.- Vol. 22.- P. 1297-1304.
1022. Mikhail M.S., Palan P.R., Romney S.L. Coenzyme Q10 and a-tocopherol concentrations in cervical
intraepithelial neoplasia and cervix cancer // Obstet. Gynecol - 2001.- Vol. 97, Suppl. 1.- P. S3.
1023. Milanino R., Conforti A., Franco L. et al. Review: copper and inflammation - a possible rationale
for the pharmacological manipulation of inflammatory disorders // Agents Actions - 1985 - Vol.
16.- P. 504-513.
1024. Miles A.T., Hawksworth G.M., Beattie J.H., Rodilla V. Induction, regulation, degradation, and
biological significance of mammalian metallothioneins // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol - 2000-
Vol. 35.- P. 35-70.
1025. Miller N.J., Castelluccio C., Tijburg L., Rice-Evans C. The antioxidant properties of theaflavins and
their gallate esters - radical scavengers or metal chelators? // FEBS Lett - 1996 - Vol. 392 - P. 40-44.
1026. Miller R.A., Britigan B.E. Protease-cleaved iron-transferrin augments oxidant-mediated endothelial
cell injury via hydroxyl radical formation // J. Clin. Invest - 1995- Vol. 95 - P. 2491-2500.
1027. Miller W.R. Aromatase activity in breast tissue// J. Steroid Biochem. Mol. Biol - 1991- Vol. 39-
P. 783-790.
1028. Mills G.C. Hemoglobin catabolism. I. Glutathione peroxidase, an erythrocyte enzyme which pro¬
tects hemoglobin from oxidative breakdown // J. Biol. Chem - 1957 - Vol. 229- P. 189-197.
1029. Min K.C., Kovall R.A., Hendrickson W.A. Crystal structure of human a-tocopherol transfer pro¬
tein bound to its ligand: implications for ataxia with vitamin E deficiency // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA.- 2003.-Vol. 100.-P. 14713-14718.
1030. Minotti G., Di Gennaro М., D'Ugo D., Granone P. Possible sources of iron for lipid peroxidation //
Free Radic. Res. Commun - 1991- Vol. 12-13 - P. 99-106.
1031. Misra H.P. Adenochrome assay // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research - Boca
Raton: CRC Press, 1986.- P. 237-241.
1032. Mitchell J.B., Krishna M.C. Nitroxides as radiation protectors // Mil. Med - 2002- Vol. 167 (2
Suppl.).- P. 49-50.
1033. Mitchell J.B., Samuni A., Krishna M.C. et al. Biologically active metal-independent superoxide
dismutase mimics // Biochemistry - 1990 - Vol. 29- P. 2802-2807.
480
1034. Miura S., Watanabe J., Sano M. et al. Effects of various natural antioxidants on the Cu2+-mediated
oxidative modification of low density lipoprotein // Biol. Pharm. Bull - 1995 - Vol. 18 - P. 1-4.
1035. Miura S., Watanabe J., Tomita T. et al. The inhibitory effects of tea polyphenols (flavan-3-ol de¬
rivatives) on Cu2+-mediated oxidative modification of low density lipoprotein // Biol. Pharm. Bull-
1994.-Vol. 17.-P. 1567-1572.
1036. Miura Т., Muraoka S., Ogiso T. Inhibition of lipid peroxidation by estradiol and 2-hydroxyestradiol
// Steroids.- 1996.- Vol. 61.- P. 379-383.
1037. Miura Т., Muraoka S., Ogiso T. Antioxidant activity of metallothionein compared with reduced
glutathione // Life Sci - 1997- Vol. 60- P. 301-309.
1038. Miyachi Y., Yoshioka A. Suzuki S. et al. Several animal models of oxidative stress to the skin //
Dermatologica - 1989- Vol. 179, Suppl-P. 141.
1039. Miyagi Y., Miwa K., Inoue H. Inhibition of human low-density lipoprotein oxidation by flavonoids
in red wine and grape juice // Am. J. Cardiol - 1997 - Vol. 80 - P. 1627-1631.
1040. Miyazawa Т., Kaneda Т., Takyu C., Inaba H. Characteristics of tissue ultraweak chemilumines¬
cence in rats fed with autoxidized linseed oil // J. Nutr. Sci. Vitaminol - 1983 - Vol. 29- P. 53-64.
1041. Mizoe A., Kondo S., Azuma T. Preventive effects of superoxide dismutase derivatives modified
with monosaccharides on reperfusion injury in rat liver transplantation // J. Surg. Res - 1997 - Vol.
73.-P. 160-165.
1042. Mohr D., Bowry V.W., Stocker R. Dietary supplementation with coenzyme Qi0 results in increased
levels of ubiquinol-10 within circulating lipoproteins and increased resistance of human low-
density lipoprotein to the initiation of lipid peroxidation // Biochim. Biophys. Acta- 1992 - Vol.
1126.- P. 247-254.
1043. Molina J.A., de Bustos F., Jimenez-Jimenez F.J. et al. Cerebrospinal fluid levels of a-tocopherol (vitamin
E) in Parkinson’s disease // J. Neural Transm - 1997- Vol. 104 - P. 1287-1293.
1044. Molnar J., Beladi I., Domonkos K. et al. Antitumor activity of flavonoids on NK/Ly ascites tumor
cells // Neoplasma.- 1981.-Vol. 28.-P. 11-18.
1045. Mongkolsuk S., Helmann J.D. Regulation of inducible peroxide stress responses // Mol. Micro¬
biol.- 2002.- Vol. 45.- P. 9-15.
1046. Montilla P., Tunez I., Munoz M.C. et al. Hyperlipidemic nephropathy induced by adriamycin in
ovariectomized rats: role of free radicals and effect of 17-p-estradiol administration // Nephron-
2000.- Vol. 85.- P. 65-70.
1047. Moosman B., Behl C. The antioxidant neuroprotective effects of estrogens and phenolic com¬
pounds are independent from their estrogenic properties // Proc. Natl. Acad. Sci. USA- 1999,-
Vol. 96.- P. 8867-8872.
1048. Moran L.K., Gutteridge J.M., Quinlan G.J. Thiols in cellular redox signalling and control // Curr.
Med. Chem.- 2001.- Vol. 8.- P. 763-772.
1049. Morel I., Lescoat G., Cogrel P. et al. Antioxidant and iron-chelating activities of the flavonoids
catechin, quercetin and diosmetin on iron-loaded rat hepatocyte cultures // Biochem. Pharmacol.-
1993.- Vol. 45.-P. 13-19.
1050. Morris-Stiff G.J., Bowrey D.J., Oleesky D. et al. The antioxidant profiles of patients with recurrent
acute and chronic pancreatitis // Am. J. Gastroenterol - 1999 - Vol. 94 - P. 2135-2140.
1051. Mortensen A., Skibsted L.H. Kinetics of parallel electron transfer from beta-carotene to phenoxyl
radical and adduct formation between phenoxyl radical and beta-carotene // Free Radic. Res-
1996.- Vol. 25.- P. 515-523.
1052. Mortensen A., Skibsted L.H., Willnow A., Everett S.A. Re-appraisal of the tocopheroxyl radical
reaction with (3-carotene: evidence for oxidation of vitamin E by the P-carotene radical cation //
Free Radic. Res.- 1998.- Vol. 28.- P. 69-80.
1053. Morita H., Ikeda S., Yamamoto K. et al. Hereditary ceruloplasmin deficiency with hemosiderosis: a
clinicopathological study of a Japanese family // Ann. Neurol - 1995 - Vol. 37 - P. 646-656.
1054. Moskaug J.O., Carlsen H., Myhrstad М., Blomhoff R. Molecular imaging of the biological effects
of quercetin and quercetin-rich foods // Mech. Ageing Dev.- 2004 - Vol. 125- P. 315-324.
1055. Moskaug J.O., Carlsen H., Myhrstad M.C., Blomhoff R. Polyphenols and glutathione synthesis
regulation // Am. J. Clin. Nutr.- 2005.- Vol. 81.- P. 277S-283S.
481
1056. Moskovitz J., Bar-Noy S., Williams W.M. et al. Methionine sulfoxide reductase (MsrA) is a regula¬
tor of antioxidant defense and lifespan in mammals // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2001 - Vol.
98.-P. 12920-12925.
1057. Moskovitz J., Stadtman E.R. Selenium-deficient diet enhances protein oxidation and affects me¬
thionine sulfoxide reductase (MsrB) protein level in certain mouse tissues // Proc. Natl. Acad, Sci.
USA.- 2003.- Vol. 100.- P. 7486-7490.
1058. Mower R.L., Landolfi R., Steiner M. Inhibition in vitro of platelet aggregation and arachidonic acid
metabolism by flavone // Biochem. Pharmacol - 1984 - Vol. 33 - P. 357-363.
1059. Moyano D., Sierra C., Brandi N. et al. Antioxidant status in anorexia nervosa // Int. J. Eat. Disord-
1999.- Vol. 25.-P. 99-103.
1060. Mugesh G., du Mont W.W., Sies H. Chemistry of biologically important synthetic organoselenium
compounds// Chem. Rev.- 2001.- Vol. 101.-P. 2125-2179.
1061. Muir S.R., Collins G.J., Robinson S. et al. Overexpression of petunia chalcone isomerase in tomato
results in fruit containing increased levels of flavonols // Nat. Biotechnol - 2001 - Vol. 19 - P.
470-474.
1062. Muizelaar J.P., Marmarou A., Young H.F. et al. Improving the outcome of severe head injury with
the oxygen radical scavenger polyethylene glycol-conjugated superoxide dismutase - a phase-II
trial // J. Neurosurg.- 1993.- Vol. 78 - P. 375-382.
1063. Mukai K., Sawada K., Kohno Y., Terao J. Kinetic study of the prooxidant effect of tocopherol -
hydrogen abstraction from lipid hydroperoxides by tocopheryls in solution // Lipids - 1993 - Vol.
28.- P. 747-752.
1064. Mukhopadhyay М., Mukhopadhyay C.K., Chatterjee I.B. Protective effect of ascorbic acid against
lipid peroxidation and oxidative damage in cardiac microsomes // Mol. Cell. Biochem- 1993-
Vol. 126.-P. 69-75.
1065. Mukhtar H., Ahmad N. Green tea in chemoprevention of cancer // Toxicol. Sci - 1999 - Vol. 52-
P. 111-117.
1066. Muller D.P., Manning J.A., Mathias P.M., Harries J.T. Studies on the intestinal hydrolysis of to-
copheryl esters // Int. J. Vitam. Nutr. Res - 1976 - Vol. 46 - P. 207-210.
1067. Muller D.P., Matthews S., Harding A.E. Serum vitamin E concentrations are normal in Friedreich's
ataxia // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry - 1987 - Vol. 50 - P. 625-627.
1068. Muller Т., Devies E.V., Campbell A.K. Pholasin chemiluminescence detects mostly superoxide anion
released from activated human neutrophils // J. Biolum. Chemilum - 1989 - Vol. 3 - P. 105-113.
1069. Munday J.S., Thompson K.G., James K.A., Manktelow B.W. Dietary antioxidants do not reduce
fatty streak formation in the C57BIV6 mouse atherosclerosis model // Arterioscler. Thromb. Vase.
Biol.- 1998.-Vol. 18.-P. 114-119.
1070. Munday R., Winterboume C.C. Reduced glutathione in combination with superoxide dismutase as
an important biological antioxidant defense mechanism // Biochem. Pharmacol - 1989 - Vol. 38-
P. 4349-4352.
1071. Munkres K.D. Pharmacogenetics of superoxide dismutase isozymes in neurospora // Age - 1990-
Vol. 13.-P. 100.
1072. Munkres K.D. Selection and analysis of superoxide dismutase mutants of neurospora // Free Radic.
Biol. Med.- 1992.- Vol. 13.-P. 305-318.
1073. Murata H., Ihara Y., Nakamura H. et al. Glutaredoxin exerts an antiapoptotic effect by regulating
the redox state of Akt // J. Biol. Chem.- 2003.- Vol. 278.- P. 50226-50233.
1074. Murayama K., Kinoshita T. Determination of glutathione on high performance liquid chromatogra¬
phy using N-chlorodansyl-amide (NCDA) // Anal. Lett - 1981- Vol. 14B - P. 1221-1229.
1075. Murcia M.A., Martinez-Tome M. Antioxidant activity of resveratrol compared with common food
additives // J. Food Prot.- 2001.- Vol. 64.- P. 379-384.
1076. Murphy A.A., Santanam N., Morales A.J., Parthasarathy S. Lysophosphatidyl choline, a chemotac¬
tic factor for monocytes/T-lymphocytes is elevated in endometriosis // J. Clin. Endocrinol. Metab-
1998.- Vol. 83.- P. 2110-2113.
1077. Musci G., Dipatti M.C.B., Calabrese L. Modulation of the redox state of the copper sites of human
ceruloplasmin by chloride // J. Protein Chem - 1995 - Vol. 14 - P. 611-619.
482
1078. Musiani F., Zambelli B., Stola М., Ciurli S. Nickel trafficking: insights into the fold and function of
UreE, a urease metallochaperone // J. Inorg. Biochem - 2004 - Vol. 98 - P. 803-813.
1079. Musil F., Zadak Z., Solichova D. et al. Dynamics of antioxidants in patients with acute pancreatitis
and in patients operated for colorectal cancer: a clinical study // Nutrition - 2005 - Vol. 21- P.
118-124.
1080. Mustacich D., Wagner A., Williams R. et al. Increased skin carcinogenesis in a keratinocyte di¬
rected thioredoxin-1 transgenic mouse//Carcinogenesis-2004-Vol. 10 - P. 1983-1989.
1081. Mutoh М., Takahashi М., Fukuda K. et al. Suppression by flavonoids of cyclooxygenase-2 pro¬
moter-dependent transcriptional activity in colon cancer cells: structure-activity relationship // Jpn.
J. Cancer Res.- 2000.- Vol. 91.- P. 686-691.
1082. Myara I., Pico I., Vedie B., Moatti N. A method to screen for the antioxidant effect of compounds
on low-density lipoprotein (LDL): Illustration with flavonoids // J. Pharmacol. Toxicol. Methods -
1993.- Vol. 30.-P. 69-73.
1083. Myhrstad M.C.W., Carlsen H., Nodstrom O. et al. Flavonoids increase the intracellular glutathione
level by transactivation of the y-glutamylcysteine synthetase catalytical subunit promoter // Free
Radic. Biol. Med.- 2002.- Vol. 32.- P. 386-393.
1084. Nagaoka Т., Banskota A.H., Tezuka Y. et al. Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) analogues: Po¬
tent nitric oxide inhibitors from the Netherlands propolis // Biol. Pharm. Bull - 2003.- Vol. 26-
P.487-491.
1085. Nagashima K., Yamazaki М., Sugiya H. et al. Ferric (III) ions inhibits copper (II)/hydrogen perox¬
ide-catalyzing lipid peroxidation in human erythrocyte membranes // Int. J. Biochem - 1992 - Vol.
24.- P. 795-798.
1086. Nagata H., Takekoshi S., Takagi T. et al. Antioxidative action of flavonoids, quercetin and cate-
chin, mediated by the activation of glutathione peroxidase // Tokai J. Exp. Clin. Med - 1999 - Vol.
24.-P. 1-11.
1087. Naidu K.A. Vitamin С in human health and disease is still a mystery ? An overview // Nutr. J-
2003.- Vol. 2.- P.7-16.
1088. Nair S., Norkus E.P., Hertan H., Pitchumoni C.S. Serum and colon mucosa micronutrient antioxi¬
dants: differences between adenomatous polyp patients and controls // Am. J. Gastroenterol.-
2001.- Vol. 96.- P. 3400-3405.
1089. Nakagawa I., Suzuki М., Yanagiya T. et al. Effect of glutathione depletion on metallothionein syn¬
thesis induced by paraquat in mice // Tohaku J. Exp. Med - 1995 - Vol. 177 - P. 249-262.
1090. Nakagawa K., Fujimoto K., Miyazawa T. p-Carotene as a high-potency antioxidant to prevent the
formation of phospholipid hydroperoxides in red blood cell of mice // Biochim. Biophys. Acta.-
1996.-Vol. 1299.-P. 110-116.
1091. Nakagawa K., Ninomiya М., Okubo T. et al. Tea catechin supplementation increases antioxidant
capacity and prevents phospholipid hydroperoxidation in plasma of humans // J. Agric. Food
Chem.- 1999.- Vol. 47.- P. 3967-3973.
1092. Nakagawa Y., Nakajima K., Tayama S., Moldeus P. Metabolism and cytotoxicity of propyl gallate
in isolated rat hepatocytes: effects of a thiol reductant and esterase inhibitor // Mol. Pharmacol.-
1995 .-Vol. 47.-P. 1021-1027.
1093. Nakagawa Y. Role of mitochondrial phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (PHGPx)
as an antiapoptotic factor // Biol. Pharm. Bull - 2004 - Vol. 27- P. 956-960.
1094. Nakamura H., DeRosa S., Roederer M. et al. Elevation of plasma thioredoxin levels in HIV in¬
fected individuals // Int. Immunol - 1996 - Vol. 8 - P. 603-611.
1095. Nakamura H., Matsuda М., Furuke K. et al. Adult T cell leukemia-derived factor/human thiore¬
doxin protects endothelial F-2 cell injury caused by activated neutrophils or hydrogen peroxide //
Immunol. Lett..- 1994.- Vol. 42.- P. 75-80.
1096. Nakamura H., Takada S., Shimabuku R. et al. Effect of vitamin E on the response of lung antioxi¬
dant enzymes in young rats exposed to hyperoxia // Kobe J. Med. Sci - 1987 - Vol. 33 - P. 53-63.
1097. Nakano М., Sugioka K., Naito I. et al. Novel and potent biological antioxidants on membrane
phospholipid peroxidation: 2-hydroxy estrone and 2-hydroxy estradiol // Biochem. Biophys. Res.
Commun.- 1987.- Vol. 142.- P. 919-924.
483
1098. Nakayama T. Suppression of hydroperoxide-induced cytotoxicity by polyphenols 11 Cancer Res-
1994.-Vol. 54, Suppl.-P. 1991S-1993S.
1099. Nakamura Т., Takebe K., Imamura K. et al. Fat-soluble vitamins in patients with chronic pancreati¬
tis (pancreatic insufficiency) // Acta Gastroenterol. Belg - 1996 - Vol. 59 - P. 10-14.
1100. Nalecz K.A., Nalecz M.J., Azzi A. Isolation of tocopherol-binding proteins from the cytosol of
smooth muscle A7r5 cells // Eur. J. Biochem - 1992 - Vol. 209- P. 37-42.
1101. Nan B.S., Li C.S., Chen L.H. Significance of low levels of blood and hair selenium in dilated car¬
diomyopathy // Chin. Med. J - 1986 - Vol. 99- P. 948-949.
1102. Napoli C., Postiglione A., Triggiani M. et al. Oxidative structural modifications of low density
lipoprotein in homozygous familial hypercholesterolemia // Atherosclerosis - 1995.- Vol. 118 - P.
259-273.
1103. Naidini М., DAquino М., Tomassi G. et al. Inhibition of human low density lipoprotein oxidation by caf-
feic acid and other hydroxycinnamic derivatives // Free Radic. Biol. Med - 1995 - Vol. 19 - P. 541-552.
1104. Nardini М., Natella F., Gentili V. et al. Effect of caffeic acid dietary supplementation on the antioxidant
defense system in rat: An in vivo study// Arch. Biochem. Biophys - 1997- Vol. 342 - P. 157-160.
1105. Nassuato G., Iemmolo R.M., Strazzabosco M. et al. Effect of silibinin on biliary lipid composition:
experimental and clinical study // J. Hepatol - 1991- Vol. 12 - P. 290-295.
1106. Natta C., Stacewicz-Sapuntzakis М., Bhagavan H., Bowen P. Low serum levels of carotenoids in
sickle cell anemia// Eur. J. Haematol - 1988 - Vol. 41- P. 131-135.
1107. Navab М., Imes S.S., Hama S.Y. et al. Monocyte transmigration induced by modification of low
density lipoprotein in cocultures of human aortic wall cells is due to induction of monocyte chemo¬
tactic protein 1 synthesis and is abolished by high density lipoprotein // J. Clin. Invest- 1991-
Vol. 88.- P. 2039-2046.
1108. Naziroglu М., Kokcam I. Antioxidants and lipid peroxidation status in the blood of patients with
alopecia // Cell Biochem. Funct - 2000 - Vol. 18 - P. 169-173.
1109. Negre-Salvayre A., Mabile L., Delchambre J., Salvayre R. a-Tocopherol, ascorbic acid, and rutin
inhibit synergistically the copper-promoted LDL oxidation and the cytotoxicity of oxidized LDL to
cultured endothelial cells // Biol. Trace Elem. Res - 1995 - Vol. 47.- P. 81-91.
1110. Neugarten J., Ghossein C., Sulbiger S. Estradiol inhibits mesangial cell-mediated oxidation of low-
density lipoprotein // J. Lab. Clin. Med - 1995 - Vol. 126 - P. 385-391.
1111. Neuzil J., Kagedal K., Andera L. et al. Vitamin E analogs: A new class of multiple action agents
with anti-neoplastic and anti-atherogenic activity // Apoptosis - 2002 - Vol. 7 - P. 179-187.
1112. Neuzil J., Stocker R. Free and albumin-bound bilirubin are efficient co-antioxidants for a-
tocopherol, inhibiting plasma and low density lipoprotein lipid peroxidation // J. Biol. Chem-
1994.- Vol. 269.- P. 16712-16719.
1113. Neuzil J., Svensson I., Weber C. et al. a-Tocopheryl succinate-induced apoptosis in Jurkat T cells
involves caspase-3 activation, and both lysosomal and mitochondrial destabilisation // FEBS Lett-
1999.- Vol. 445.- P. 295-300.
1114. Neuzil J., Weber C., Kontush A. The role of vitamin E in atherogenesis: linking the chemical, bio¬
logical and clinical aspects of the disease // Atherosclerosis.- 2001 - Vol. 157 - P. 257-283.
1115. Neuzil J., Weber C., Schroder A. et al. Induction of apoptosis in cancer cells by a-tocopheryl suc¬
cinate: Molecular pathways and structural requirements // FASEB J - 2001.- Vol. 15 - P. 403-415.
1116. Neuzil J., Zhao М., Ostermann G. et al., a-Tocopheryl succinate, an agent with in vivo anti-tumour
activity, induces apoptosis by causing lysosomal instability // Biochem. J - 2002 - Vol. 362.- P,
709-715.
1117. Newaz M.A., Nawal N.N.A., Rohaizan C.H. et al. a-Tocopherol increased nitric oxide synthase
activity in blood vessels of spontaneously hypertensive rats // Am. J. Hypertens.- 1999 - Vol. 12-
P. 839-844.
1118. Nguyen Т., Sherratt P.J., Pickett C.B. Regulatory mechanisms controlling gene expression mediated by
the antioxidant response element // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol - 2003 - Vol. 43 - P. 233-260.
1119. Nguyen T.T., Cox C.S., Traber D.L. et al. Free radical activity and loss of plasma antioxidants,
vitamin E, and sulfhydryl groups in patients with bums: the 1993 Moyer Award // J. Bum Care Re-
habil - 1993.-Vol. 14.-P. 602-609.
484
1120. Nijveldt R.J., van Nood E., van Hoorn D.E. et al. Flavonoids: a review of probable mechanisms of
action and potential applications // Am. J. Clin. Nutr - 2001- Vol. 74 - P. 418-425.
1121. Niki E. Action of ascorbic acid as a scavenger of active and stable oxygen radicals // Am. J. Klin.
Nutr.- 1991.- Vol. 54.- P. SI 119-SI 124.
1122. Nishimura N., Ito Y., Adachi T. et al. Enzyme immunoassay for cuprozinc-superoxide dismutase in
serum and urine // J. Pharm. Dyn.- 1982 - Vol. 5 - P. 394-402.
1123. Nishimura N., Ito Y., Adachi T. et al. Enzyme immunoassay for manganese-superoxide dismutase
in serum and urine // J. Pharm. Dyn - 1982.- Vol. 5 - P. 869-876.
1124. Nishinaka Y., Masutani H., Nakamura H., Yodoi J. Regulatory roles of thioredoxin in oxidative
stress-induced cellular responses // Redox Rep - 2001 - Vol. 6 - P. 289-295.
1125. Niviere V., Fontecave M. Discovery of superoxide reductase: an historical perspective // J. Biol.
Inorg. Chem.- 2004.- Vol. 9.- P. 119-123.
1126. Niviere V., Lombard М., Fontecave М., Houee-Levin C. Pulse radiolysis studies on superoxide
reductase from Treponema pallidum // FEBS Lett - 2001- Vol. 497.- P. 171-173.
1127. Nohl H., Gille L., Kozlov A.V. Antioxidant-derived prooxidant formation from ubiquinol // Free
Radic. Biol. Med.- 1998.- Vol. 25.- P. 666-675.
1128. Nohl H., Staniek K., Kozlov A.V., Gille L. The biomolecule ubiquinone exerts a variety of biologi¬
cal functions // BioFactors - 2003- Vol. 18 - P. 23-31.
1129. Nojiri S., Daida H., Mokuno H. et al. Association of serum antioxidant capacity with coronary
artery disease in middle-aged men // Jpn. Heart. J - 2001- Vol. 42 - P. 67-690.
1130. Nomura A.M., Ziegler R.G., Stemmermann G.N. et al. Serum micronutrients and upper aerodiges-
tive tract cancer // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev - 1997.- Vol. 6 - P. 407-412.
1131. Nonn L., Berggren М., Powis G. Increased expression of mitochondrial peroxiredoxin-3 (thiore¬
doxin peroxidase-2) protects cancer cells against hypoxia and drug-induced hydrogen peroxide-
dependent apoptosis // Mol. Cancer Res - 2003 - Vol. 1.- P. 682-689.
1132. Nonn L., Williams R.R., Erickson R.P., Powis G. The absence of mitochondrial thioredoxin 2
causes massive apoptosis, exencephaly, and early embryonic lethality in homozygous mice // Mol.
Cell. Biol.- 2003.- Vol. 23.- P. 916-922.
1133. Nordman Т., Xia L., Bjorkhem-Bergman L. et al. Regeneration of the antioxidant ubiquinol by
lipoamide dehydrogenase, thioredoxin reductase and glutathione reductase // Biofactors.- 2003-
Vol. 18.-P. 45-50.
1134. Noroozi М., Angerson W.J., Lean M.E.J. Effects of flavonoids and vitamin С on oxidative DNA
damage to human lymphocytes // Am. J. Clin. Nutr - 1998 - Vol.- 67- P. 1210-1218.
1135. Nourooz-Zadeh J. Effect of dialysis on oxidative stress in uraemia // Redox Rep - 1999- Vol. 4-
P. 17-22.
1136. Nunoshiba Т., Hidalgo E., Cuevas C.F.A., Demple B. 2-stage control of an oxidative stress regulon
- The Escherichia-coli soxR protein triggers redox-inducible expression of the soxS regulator}'
gene // J. Bacteriol- 1992.- Vol. 174.- P. 6054-6060.
1137. Oberley L.W., Spitz D.R. Nitroblue tetrazolium // Handbook of Methods for Oxygen Radical Re¬
search- Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 217-220.
1138. O’Byme D., Grundy S., Packer L. et al. Studies of LDL oxidation following a-, y-, or 8-tocotrienyl
acetate supplementation of hypercholesterolemic humans // Free Radic. Biol. Med - 2000 - Vol.
29.- P. 834-845.
1139. Odetti P., Valentini S., Aragno I. et al. Oxidative stress in subjects affected by celiac disease // Free
Radic. Res.- 1998.- Vol. 29.- P. 17-24.
1140. Offer Т., Russo A., Samuni A. The pro-oxidative activity of SOD and nitroxide SOD mimics //
FASEB J.- 2000.- Vol. 14.-P. 11215-1223.
1141. Ogilvie A.C., Groeneveld A.B., Straub J.P., Thijs L.G. Plasma lipid peroxides and antioxidants in
human septic shock // Intensive Care Med - 1991- Vol. 17 - P. 40-44.
1142. O'Halloran T.V., Culotta V.C. Metallochaperones, an intracellular shuttle service for metal ions // J.
Biol. Chem.- 2000.- Vol. 275.- P. 25057-25060.
1143. Ohta H., Adachi Т., Hirano K. Internalization of human extracellular superoxide dismutase by bo¬
vine aortic endothelial cells // Free Radic. Biol. Med.- 1994 - Vol. 16 - P. 501-507.
485
1144. Oka S., Ogino К., Matsuura S. et al. Human serum immunoreactive copper,zinc-superoxide dismu¬
tase assayed with an enzyme monoclonal immunosorbent in patients with digestive cancer // Clin.
Chim. Acta.- 1989.- Vol. 182.-P. 209-220.
1145. Okatani Y., Wakatsuki A., Reiter R.J. et al. Protective effect of melatonin against mitochondrial
injury induced by ischemia and reperfusion of rat liver // Eur. J. Pharmacol - 2003- Vol. 469- P.
145-152.
1146. Okatani Y., Wakatsuki A., Shinohara K. et al. Melatonin protects against oxidative mitochondrial
damage induced in rat placenta by ischemia and reperfusion // J. Pineal Res - 2001- Vol. 31- P.
173-178.
1147. Okuda М., Ikai I., Chance B., Kumar C. Oxygen radical production during ischemia-reperfusion in
the isolated perfused rat liver as monitored by luminol enhanced chemiluminescence // Biochem.
Biophys. Res. Commun - 1991- Vol. 174 - P. 217-222.
1148. Okuda М., Inoue N., Azumi H. et al. Expression of glutaredoxin in human coronary arteries: Its
potential role in antioxidant protection against atherosclerosis// Arterioscler. Thromb. Vase, Biol-
2001.-Vol. 21.-P. 1483-1487.
1149. Olin K.L., Golub M.S., Gershwin M.E. et al. Extracellular superoxide dismutase activity is affected
by dietary zinc intake in nonhuman primate and rodent models // Am. J. Clin. Nutr- 1995- Vol.
61.-P. 1263-1267.
1150. Olmedilla B., Granado F., Blanco I., Rojas-Hidalgo E. Evaluation of retinol, a-tocopherol, and
carotenoids in serum of men with cancer of the larynx before and after commercial enteral formula
feeding // J. Parenter. Enteral. Nutr - 1996 - Vol. 20 - P. 145-149.
1151. Olson J.A. Carotenoids and vitamin A - An overview // Lipid-Soluble Antioxidants: Biochemistry
and Clinical Applications.- Basel: Birkhauser Verlag, 1992-P. 178-192.
1152. Olson J.A. Benefits and liabilities of vitamin A and carotenoids // J. Nutr- 1996 - Vol. 126.- P.
1208S-1212S.
1153. Olsson J.M., Schedin S., Techlebrhan H. et al. Enzymes of the mevalonate pathway in rat liver
nodules induced by 2-acetylaminofluorene treatment // Carcinogenesis- 1995.- Vol. 16 - P.
599-605.
1154. Olson N.K., Grizzle M.K., Anderson D.L. Effect of polyethylene glycol-superoxide dismutase and
catalase on endotoxemia in pigs // J. Appl. Physiol - 1987- Vol. 63 - P. 1526-1532.
1155. Olthof M.R., Hollman P.C.H., Katan M.B. Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in hu¬
mans // J. Nutr.- 2001.- Vol. 131.- P. 66-71.
1156. Omu A.E., al-Othman S., Mohamad A.S. et al. Antibiotic therapy for seminal infection. Effect on
antioxidant activity and T-helper cytokines // J. Reprod. Med - 1998 - Vol. 43 - P. 857-864.
1157. Omu A.E., Fatinikun Т., Mannazhath N., Abraham S. Significance of simultaneous determination
of serum and seminal plasma a-tocopherol and retinol in infertile men by high-performance liquid
chromatography // Andrologia - 1999- Vol. 31- P. 347-354.
1158. O'Neill C.A., Van der Vliet A., Hu M.-L. et al. Oxidation of biologic molecules by ozone: The
effect of pH // J. Lab. Clin. Med.- 1993.- Vol. 122.- P. 497-505.
1159. Ong-awyooth L., Ong-ajyooth S., Tiensong K., Nilwarangkur S. Reduced free radical scavengers
and chronic renal failure // J. Med. Assoc. Thai - 1997 - Vol. 80 - P. 101-108.
1160. Ono Т., Abe S., Yoshida M.C. Hereditary low level of plasma ceruloplasmin in LEC rats associated
with spontaneous development of hepatitis and liver cancer // JaP. J. Cancer Res - 1991- Vol. 82-
P. 486-489.
1161. Opinion of the Scientific Committee on Food on the tolerable upper intake level of vitamin E-
Brussels, 2003 (http://europa.eu.int/comm/food/fs/sc/scf/index_en.html)
1162. Orallo F., Alvarez E., Camina M. et al. The possible implication of trans-resveratrol in the cardio¬
protective effects of long-term moderate wine consumption // Mol. Pharmacol - 2002 - Vol. 61-
P. 294-302.
1163. Oranje W.A., Rondas-Colbers G.J., Swennen G.N., Wolffenbuttel B.H. Lipid peroxidation in type
2 diabetes: relationship with macrovascular disease? // Neth. J. Med - 1998 - Vol. 53 - P. 61-68.
1164. Organisciak D.T., Berman E.R., Wang H.M., Feeney-Bums L. Vitamin E in human neural retina
and retinal pigment epithelium: effect of age // Curr. Eye Res - 1987- Vol. 6 - P. 1051-1055,
486
1165. Orgogozo J.M., Dartigues J.F., Lafont S. et al. Wine consumption and dementia in the elderly: a
prospective community study in the Bordeaux area // Rev. Neurol - 1997- Vol. 153 - P. 185-192.
1166. Orrenius S., McConkey D.J., Nicotera P. Mechanisms of oxidant-induced cell damage // Oxy-
Radicals in Molecular Biology and Pathology - N.Y.: Liss, 1988 - P. 327-339.
1167. Ou P.M., Wolff S.P. A discontinuous method for catalase determination at "near physiological"
concentrations of H202 and its application to the study of H202 fluxes within cells // J. Biochem.
Biophys. Methods.- 1996.- Vol. 31.- P. 59-67.
1168. Ouahchi K., Arita М., Kayden H. et al. Ataxia with isolated vitamin E deficiency is caused by mu¬
tations in the alpha-tocopherol transfer protein // Nature Genet - 1995 - Vol. 9 - P. 141-145.
1169. Oury T.D., Day B.J., Crapo J.D. Extracellular superoxide dismutase in vessels and airways of hu¬
mans and baboons // Free Radic. Biol. Med.- 1996.- Vol. 20.- P.957-963.
1170. Ozawa Т., Hanaki A., Matsuo M. Reactions of superoxide ion with tocopherol and its compounds:
Correlation between the physiological activities of tocopherols and the concentration of chro-
manoxyl-type radicals // Biochem. Int.- 1983 - Vol. 6 - P. 685-692.
1171. Ozdem S., Aliciguzel Y., Ozdem S.S., Karayalcin U. Effects of propylthiouracil treatment on anti¬
oxidant activities in blood of toxic multinodular goiter patients // Pharmacology - 2000 - Vol. 61 .-
P. 31-36.
1172. Pablos M.I., Agapito M.T., Gutierrez R. et al. Melatonin stimulates the activity of the detoxifying
enzyme glutathione peroxidase in several tissues of chicks // J. Pineal Res - 1995- Vol. 19 - P.
111-115.
1173. Pace-Asciak C.R., Hahn S., Diamandis E.P. The red wine phenolics trans-resveratrol and quercetin
block human platelet aggregation and eicosanoid synthesis: Implications for protection against
coronary heart disease // Clin. Chim. Acta - 1995- Vol. 235 - P. 207-219.
1174. Pacello F., Langford P.R., Kroll J.S. et al. A novel heme protein, the Cu,Zn-superoxide dismutase
from Haemophilus ducreyi II J. Biol. Chem - 2001- Vol. 276 - P. 30326-30334.
1175. Packer J.E., Slater T.F., Wilson R.L. Direct observation of a free radical interaction between vita¬
min E and vitamin С // Nature.- 1979.- Vol. 278.- P. 737-738.
1176. Paganga G., Miller N., Rice-Evans C.A. The polyphenolic content of fruit and vegetables and their anti¬
oxidant activities. What does a serving constitute? // Free Radic. Res - 1999 - Vol. 30.- P. 153-162.
1177. Palan P., Naz R. Changes in various antioxidant levels in human seminal plasma related to immu-
noinfertility // Arch. Androl.- 1996.- Vol. 36.- P. 139-143. (P = 0,002)
1178. Palan P.R., Cohen B.L., Barad D.H., Romney S.L. Effects of smoking on the levels of antioxidant
beta carotene, alpha tocopherol and retinol in human ovarian follicular fluid // Gynecol. Obstet. In¬
vest.- 1995.- Vol. 39.- P. 43-46.
1179. Palan P.R., Woodall A.L., Anderson P.S., Mikhail M.S. a-Tocopherol and a-tocopheryl quinone
levels in cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer // Am. J. Obstet. Gynecol - 2004-
Vol. 190.-P. 1407-1410.
1180. Palmiter R.D. The elusive function of metallothioneins // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1998 - Vol.
95.- P. 8428-8430.
1181. Palozza P., Krinsky N.I. Antioxidant effects of carotenoids in vivo and in vitro - an overview //
Methods Enzymol - 1992.- Vol. 213.- P. 403-420.
1182. Palozza P., Galviello G., Bartoli G.M. Prooxidant activity of beta-carotene under 100 % oxygen
pressure in rat liver microsomes 11 Free Radic. Biol. Med - 1995- Vol. 19 - P. 887-892.
1183. Pan W.H., Wang C.Y., Huang S.M. et al. Vitamin A, vitamin E or p-carotene status and hepatitis
В-related hepatocellular carcinoma // Ann. Epidemiol - 1993 - Vol. 3 - P. 217-224.
1184. Panagabko C., Morley S., Hernandez M. et al. Ligand specificity in the CRAL-TRIO protein family
// Biochemistry.- 2003.- Vol. 42.- P. 6467-6474.
1185. Pannala A.S., Rice-Evans C.A., Halliwell B., Singh S. Inhibition of peroxynitrite-mediated tyrosine nitra¬
tion by catechin polyphenols // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1997.- Vol. 232.- P. 164-168.
1186. Paolisso G., Tagliamonte M.R., Rizzo M.R. et al. Oxidative stress and advancing age: results in
healthy centenarians // J. Am. Geriatr. Soc - 1998 - Vol. 46 - P. 833-838.
1187. Paquay J.B., Haenen G.R., Stender G. et al. Protection against nitric oxide toxicity by tea // J. Ag-
ric. Food Chem.- 2000.- Vol. 48.- P. 5768-5772.
487
1188. Parasassi Т., Giusti A.M., Raimondi M. et al. Cholesterol protects the phospholipid bilayer from
oxidative damage // Free Radic. Biol. Med - 1995- Vol. 19 - P. 511-516.
[189. Park J.B., Levine M. Purification, cloning and expression of dehydroascorbic acid-reducing activity
from human neutrophils: identification as glutaredoxin // Biochem. J - 1996 - Vol. 315, Pt. 3 - P.
931-938.
1190. Park S.-H., Chung Y.M., Lee Y.-S. et al. Antisense of human peroxiredoxin II enhances radiation-
induced cell death // Clin. Cancer Res.- 2000.- Vol. 6 - P. 4915-4920.
1191. Park Y.C., Rimbach G., Saliou C. et al. Activity of monomeric, dimeric, and trimeric flavonoids on
NO production, TNF-alpha secretion, and NF-кВ-dependent gene expression in RAW 264.7
macrophages // FEBS Lett.- 2000 - Vol. 465- P. 93-97.
1192. Parker R.A., Pearce B.C., Clark R.W. et al. Tocotrienols regulate cholesterol production in mam¬
malian cells by post-transcriptional suppression of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reduc¬
tase // J. Biol. Chem.- 1993.- Vol. 268.- P. 11230-11238.
1193. Parola М., Lronarduzzi G., Biasi F. et al. Vitamin E dietary supplementation protects against car¬
bon tetrachloride-induced chronic liver damage and cirrhosis // Hepatology- 1992 - Vol. 16 - P.
1014—1021.
1194. Passi S., Grandinetti М., Maggio F. et al. Epidermal oxidative stress in vitiligo // Pigment Cell.
Res.- 1998.- Vol. 11.- P. 81-85.
1195. Passi S., Morrone A., De Luca C. et al. Blood levels of vitamin E, polyunsaturated fatty acids of
phospholipids, lipoperoxides and glutathione peroxidase in patients affected with seborrheic derma¬
titis// J. Dermatol. Sci - 1991-Vol. 2-P. 171-178.
1196. Pastor M.C., Sierra C., Dolade M. et al. Antioxidant enzymes and fatty acid status in erythrocytes
of Down's syndrome patients // Clin. Chem - 1998 - Vol. 44 - P. 924-929.
1197. Patel R.P., Boersma B.J., Crawford J.H. et al. Antioxidant mechanisms of isoflavones in lipid sys¬
tems: paradoxical effects of peroxyl radical scavenging // Free Radic. Biol. Med - 2001- Vol. 31-
P. 1570-1581.
1198. Patrick L., Uzick M. Cardiovascular disease: C-reactive protein and the inflammatory disease para¬
digm: HMG-CoA reductase inhibitors, alpha-tocopherol, red yeast rice, and olive oil polyphenols.
A review of the literature // Altem. Med. Rev - 2001 - Vol. 6.- P. 248-271.
1199. Pawlikowska-Pawlega B., Jakubowicz-Gil J., Rzymowska J., Gawron A. The effect of quercetin or
apoptosis and necrosis induction in human colon adenocarcinoma cell line LSI80 // Folia Histo-
chem. Cytobiol.- 2001.- Vol. 39.- P. 217-218.
1200. Pei Z., Cheung R.T. Melatonin protects SHSY5Y neuronal cells but not cultured astrocytes
from ischemia due to oxygen and glucose deprivation // J. Pineal Res - 2003 - Vol. 34 - P
194—201.
1201. Pei Z., Fung P.C., Cheung R.T. Melatonin reduces nitric oxide level during ischemia but not blood
brain barrier breakdown during reperfusion in a rat middle cerebral artery occlusion stroke model h
J. Pineal Res.- 2003.- Vol. 34.- P. 110-118.
1202. Pei Z., Pang S.F., Cheung R.T. Administration of melatonin after onset of ischemia reduces the
volume of cerebral infarction in a rat middle cerebral artery occlusion stroke model // Stroke.-
2003.- Vol. 34.- P. 770-775.
1203. Pekkanen Т., Lindberg P., Sankari S. The effect of pretreatment with vitamin E on the effects o:
endotoxin on rat // Acta Pharmacol. Toxicol. (Copenh.).- 1983 - Vol. 53 - P. 64-69.
1204. Pemberton P.W., Aboutwerat A., Smith A. et al. Oxidant stress in type I autoimmune hepatitis: the linl
between necroinflammation and fibrogenesis? // Biochim. Biophys. Acta - 2004 - Vol. 1689 - P. 182-189.
1205. Peng Y.M., Peng Y.S., Childers J.M. et al. Concentrations of carotenoids, tocopherols, and retino
in paired plasma and cervical tissue of patients with cervical cancer, precancer, and noncancerou:
diseases // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev- 1998 - Vol. 7 - P. 347-350.
1206. Percy M.E. Catalase: an old enzyme with a new role? A review // Can. J. Biochem. Cell. Biol.-
1984.-Vol. 62.-P. 1006-1014.
1207. Pereira B., Rosa L.F.B.P.C., Safi D.A. et al. Hormonal regulation of superoxide dismutase, cata
lase, and glutathione peroxidase activities in rat macrophages // Biochem. Pharmacol - 1995 - Vol
50.- P. 2093-2098.
488
1208. Petersen S.V., Oury T.D., Ostergaard L. et al. extracellular superoxide dismutase (ЕС-SOD) binds
to type I collagen and protects against oxidative fragmentation // J. Biol. Chem- 2004 - Vol. 279-
P.13705-13710.
1209. Peuchant E., Delmas-Beauvieux M.C., Couchouron A. et al. Short-term insulin therapy and normo-
glycemia. Effects on erythrocyte lipid peroxidation in NIDDM patients // Diabetes Care - 1997-
Vol. 20.- P. 202-207.
1210. Peuchant E., Delmas-Beauvieux M.C., Dubourg L. et al. Antioxidant effects of a supplemented
very low protein diet in chronic renal failure // Free Radic. Biol. Med - 1997 - Vol. 22 - P. 313-
320.
1211.Picardo М., Passi S., Morrone A. et al. Antioxidant status in the blood of patients with active
vitiligo // Pigment Cell Res.- 1994.- Vol. 7.- 110-115.
1212. Pickering L.K., Cleary T.G., Kletzel M. et al. Modulation of polymorphonuclear leukocyte function
by doxorubicin (adriamycinR) and alpha tocopherol (vitamin E) // J. Clin. Lab. Immunol - 1983-
Vol. 11.-P. 95-100.
1213. Pieri C., Moroni F., Marra M. et al. Melatonin is an efficient antioxidant // Arch. Gerontol. Geri-
atr.- 1995.- Vol. 20.- P. 159-165.
1214. Pieri C., Recchioni R., Moroni F. et al. Melatonin regulates the respiratory burst of human neutro¬
phils and their depolarization // J. of Pineal. Res.- 1998 - Vol. 24 - P. 43-49.
1215. Pierrefiche G., Topall G., Courboin G. et al. Antioxidant activity of melatonin in mice // Res.
Commun. Chem. Pathol. Pharmacol.- 1993.- Vol. 80.- P. 211-223.
1216. Pinkney J.H., Downs L., Hopton M. et al. Endothelial dysfunction in Type 1 diabetes mellitus:
relationship with LDL oxidation and the effects of vitamin E // Diabet. Med - 1999 - Vol. 16 - P.
993-999.
1217. Pintaudi A.M., Tesoriere L., D’Arpa N. et al. Oxidative stress after moderate to extensive burning
in humans // Free Radic. Res - 2000 - Vol. 33 - P. 139-146.
1218. Plane F., Jacobs М., McManus D., Bruckdorfer R. Probucol and other antioxidants prevent the
inhibition of endothelium-dependent relaxation by low density lipoproteins // Atherosclerosis-
1993.- Vol. 103.-P. 73-79.
1219. Pobezhimova T.P., Voinikov V.K. Biochemical and physiological aspects of ubiquinone function //
Membr. Cell Biol.- 2000.- Vol. 13.- P. 595-602.
1220. Poeggeler B., Reiter R.J., Hardeland R. et al. Melatonin, a mediator of electron transfer and repair
reactions, act synergistically with the chain-breaking antioxidants ascorbate, trolox and glutathione
// Neuroendocrinol. Lett.- 1995- Vol. 17 - P. 87-92.
1221. Polidori M.C., Stahl W., Eichler O. Profiles of antioxidants in human plasma // Free Radic. Biol.
Med.- 2001.- Vol. 30.- P. 456-462.
1222. Pollard М., Luckert P.H. Influence of isoflavones in soy protein isolates on development of indused
prostate-related cancers in rats // Nutr. Cancer - 1997- Vol. 28- P. 41-45.
1223. Poole L.B., Karplus P.A., Claiborne A. Protein sulfenic acids in redox signaling // Annu Rev
Pharmacol Toxicol.- 2004.- Vol. 44.- P. 325-347.
1224. Poot M. Oxidants and antioxidants in proliferative senescence // Mutat. Res - 1991- Vol. 256 - P.
177-189.
1225. Pope S.A.S., Clayton P.T., Muller D.P.R. A new method for the analysis of urinary vitamin E me¬
tabolites and the tentative identification of a novel group of compounds // Arch. Biochem. Bio¬
phys.- 2000.- Vol. 381.- P. 8-15.
1226. Popov I., Lewin G., Gabel W., Vonbaehr R. Local and systemic effects of organ hypoxia detected
by chemiluminescence and photochemiluminescence // Biomed. Biochem. Acta - 1990 - Vol. 49.-
P. 297-300.
1227. Porras P., Pedrajas J.R., Martinez-Galisteo E. et al. Glutaredoxins catalyze the reduction of glu¬
tathione by dihydrolipoamide with high efficiency // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2002-
Vol. 295.-P. 1046-1051.
1228. Porstmann Т., Wietschke R., Schmechta H. et al. A rapid and sensitive enzyme immunoassay for
Cu/Zn superoxide dismutase with polyclonal and monoclonal antibodies // Clin. Chim. Acta.-
1988.-Vol. 171.-P. 1-10.
489
1229. Porstmann Т., Wietschke R., Grunow R. et al. Production and characterization of monoclonal anti¬
bodies against human Cu/Zn superoxide dismutase and the establishment of a super-rapid enzyme-
linked immunosorbent assay (SURALISA) // J. Immunol. Methods - 1990 - Vol. 127-P. 1-10.
1230. Portakal O., Ozkaya O., Erden I.M. et al. Coenzyme Q10 concentrations and antioxidant status in
tissues of breast cancer patients // Clin. Biochem - 2000 - Vol. 33 - P. 279-284.
1231. Powell C.V., Nash A.A., Powers H.J., Primhak R.A. Antioxidant status in asthma // Pediatr. Pul-
monol - 1994.- Vol. 18.- P. 34-38.
1232. Powell L.W., George D.K., McDonnell S.M., Kowdley K.V. Diagnosis of hemochromatosis //
Ann. Intern. Med.- 1998.- Vol. 129.- P. 925-931.
1233. Powell R., Machiedo G., Rush B., Dikdan G. Effect of oxygen-free radical scavengers on survival
in sepsis // Am. Surg.- 1991.- Vol. 57 - P. 86-88.
1234. Powis G., Montfort W.R. Properties and biological activities of thioredoxins // Annu. Rev. Pharma¬
col.- 2001.- Vol. 41.- P. 261-295.
1235. Pozo D., Reiter R.J., Calvo J.R., Guerrero J.M. Physiological concentrations of melatonin inhibit
nitric oxide synthase in rat cerebellum // Life Sci - 1994 - Vol. 55 - P. PL455-PL460.
1236. Prasad K., Kalra J. Oxygen free radicals and hypercholesterolemic atherosclerosis: Effect of vita¬
min E // Am. Heart J.- 1993.- Vol. 125.- P. 958-973.
1237. Prasad K.N., Kumar B., Yan X.D. et al. a-Tocopheryl succinate, the most effective form of vitamin
E for adjuvant cancer treatment: A review // J. Am. Coll. Nutr - 2003 - Vol. 22 - P. 108-117.
1238. Pratico D., Tangirala R.K., Rader D.J. et al. Vitamin E suppresses isoprostane generation in vivo
and reduces atherosclerosis in apoE-deficient mice // Nat. Med - 1998.- Vol. 4 - P. 1189-1192.
1239. Princen H.M.G., van Duyvenvoorde W., Buytenhek R. et al. No effect of consumption of green and
black tea on plasma lipid and antioxidant levels and on LDL oxidation in smokers // Arterioscler.
Thromb. Vase. Biol.- 1998.- Vol. 18.- P833-841.
1240. Prutz W.A. Glutathione peroxidase-like activity of simple selenium compounds. Peroxides and the het¬
erocyclic N-oxide resazurin acting as О-atom donors // Z. Naturforsch C - 1995- Vol. 50 - P. 209-219.
1241. Piyor W.A., Church D.F., Govindan C.K., Crank G. Oxidation of thiols by nitric oxide and nitrogen
dioxide: synthetic utility and toxicological implications // J. Org. Chem - 1982 - Vol. 47-P. 156-159.
1242. Puppo A., Rigaud J. Superoxide dismutase: an essential role in the protection of the nitrogen fixa¬
tion process? // FEBS Lett.- 1986.- Vol. 201.- P. 187-189.
1243. Purohit A., Ghilchik M.W., Duncan L. et al. Aromatase activity and interleukin-6 production by
normal and malignant breast tissues // J. Clin. Endocrinol. Metab - 1995- Vol. 80 - P. 3052-3058.
1244. Pussinen P.J., Lindner H., Glatter O. et al. Lipoprotein-associated a-tocopheryl-succinate inhibits
cell growth and induces apoptosis in human MCF-7 and HBL-100 breast cancer cells // Biochim.
Biophys. Acta.- 2000.- Vol. 1485.- P. 129-144.
1245. Quilliot D., Walters E., Bonte J.P. et al. Diabetes mellitus worsens antioxidant status in patients
with chronic pancreatitis // Am. J. Clin. Nutr - 2005- Vol. 81- P. 1117-1125.
1246. Rabilloud Т., Berthier R.Vincon M. et al. Early events in erythroid differentiation: accumulation of
the acidic peroxidoxin (PRP/TSA/NKEF-B) // Biochem. J.- 1995.- Vol.312.- P.699-705.
1247. Radi R., Beckman J.S., Bush K.M., Freeman B.A. Peroxynitrite oxidation of sulfhydryls. The cyto¬
toxic potential of superoxide and nitric oxide // J. Biol. Chem - 1991.- Vol. 166 - P. 4244-4250.
1248. Radi R., Tan S., Prodanov E. et al. Inhibition of xanthine oxidase by uric acid and its influence on
superoxide radical production // Biochim. Biophys. Acta - 1992 - Vol. 1122 - P. 178-182.
1249. Rae T.D., Schmidt P.J., Pufahl R.A. et al. Undetectable intracellular free copper: the requirement of
a copper chaperone for superoxide dismutase // Science - 1999- Vol. 284 - P. 805-808.
1250. Raes М., Michiels C., Remade J. Comparative study of the enzymatic defense systems against
oxygen-derived free radicals: the key role of glutathione peroxidase // Free Radic. Biol. Med-
1987.-Vol. 3.- P. 3-7.
1251. Ramanathan R., Tan C.H., Das N.P. Cytotoxic effect of plant polyphenols and fat-soluble vitamins
on malignant human cultured cells // Cancer Lett - 1992 - Vol. 62 - P. 217-224.
1252. Ran Q., Van Remmen H., Gu M. et al. Embryonic fibroblasts from Gpx4+/“ mice: A novel model
for studying the role of membrane peroxidation in biological processes // Free Radic. Biol. Med-
2003.-Vol. 35.-P. 1101-1109.
490
1253. Rao A.V. Lycopene, tomatoes, and the prevention of coronary heart disease 11 Exp. Biol. Med-
2002.- Vol. 227.- P. 908-913.
1254. Rao G.M., Ney F., Herbert R.A. Influence of diet on mammary cancer in transgenic mice bearing an
oncogene expressed in mammary tissue // Breast Cancer Res. Treat - 1997- Vol. 45 - P. 149-158.
1255. Rao K.N., Saha K. Undemutrition and lepromatous leprosy. Serum vitamin A and E levels in lep¬
rosy spectrum // Indian J. Lepr - 1988 - Vol. 60 - P. 66-70.
1256. Raucy J.L. Regulation of CYP3A4 expression in human hepatocytes by pharmaceuticals and natu¬
ral products // Drug Metab. Dispos - 2003- Vol. 31.- P. 533-539.
1257. Ravaglia G., Forti P., Maioli F. et al. Effect of micronutrient status on natural killer cell immune func¬
tion in healthy free-living subjects aged >90 у // Am. J. Clin. Nutr.- 2000 - Vol. 71.- P. 590-598.
1258. Ray G., Husain S.A. Role of lipids, lipoproteins and vitamins in women with breast cancer // Clin.
Biochem.- 2001.- Vol. 34.- P. 71-76.
1259. Ray P.S., Maulik G., Cordis G.A. et al. The red wine antioxidant resveratrol protects isolated rat
hearts from ischemia reperfusion injury // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 27 - P. 160-169.
1260. Reaume A.G., Elliott J.L., Hoffman E.K. et al. Motor neurons in Cu/Zn superoxide dismutase-
deficient mice develop normally but exhibit enhanced cell death after axonal injury // Nat. Genet-
1996.-Vol. 13.-P. 43-47.
1261. Reaven P.D., Khouw A., Beltz W.F. Effect of dietary antioxidant combinations in humans: Protection
of LDL by vitamin-E but not by P-carotene // Arterioscler. Thromb - 1993 - Vol. 13 - P. 590-600.
1262. Regnault C., Rocharveiller М., Tissot M. et al. Effect of encapsulation on the anti-inflammatory
properties of superoxide dismutase after oral administration // Clin. Chim. Acta- 1995 - Vol.
240.-P. 117-127.
1263. Reichenbach J., Schubert R., Schwan C. et al. Anti-oxidative capacity in patients with ataxia te¬
langiectasia // Clin. Exp. Immunol - 1999 - Vol. 117 - P. 535-539.
1264. Reiter R.J., Guerrero J.M., Garcia J.J., Acuna-Castroviejo D. Reactive oxygen intermediates, mo¬
lecular damage, and aging. Relation to melatonin // Ann. N. Y. Acad. Sci..- 1998 - Vol. 854- P.
410-424.
1265. Reiter R.J., Tan D., Poeggeler B. et al. Melatonin, free radicals and cancer initiation // Advances in
Pineal Research.- Vol. 7 - London: John Libbey & Company Ltd., 1994 - P. 211-228.
1266. Reiter R.J., Guerrero J.M., Garcia J.J., Acuna-Castroviejo D. Reactive oxygen intermediates, mo¬
lecular damage, and aging. Relation to melatonin // Ann, N. Y. Acad. Sci.- 1998.- Vol. 854 - P.
410-424.
1267. Reiter R.J., Tan D.-X., Poeggeler B. et al. Melatonin, free radicals and cancer initiation // Advances
in Pineal Research - Vol. 7 - London: John Libbey & Co Ltd., 1994.- P. 211-228.
1268. Remade J., Lambert D., Raes M. et al. Importance of various antioxidant enzymes for cell stability.
Confrontation between theoretical and experimental data // Biochem. J - 1992 - Vol. 286,- P. 41-
46.
1269. Ren X., Xue Y., Zbang K. et al. A novel dicyclodextrinyl ditelluride compound with antioxidant
activity // FEBS Lett.- 2001.- Vol. 507.- P. 377-380.
1270. Renaud S., Gueguen R. The French paradox and wine drinking // Novartis Found Symp- 1998-
Vol. 216.- P.208-217.
1271. Ricci G., Lo Bello М., Caccuri A. M. et al. Site-directed mutagenesis of human glutathione trans¬
ferase P1 -1: Mutation of Cys-47 induces a positive cooperativity in glutathione transferase PI -1 //
J. Biol. Chem.- 1995.- Vol. 270.- P. 1243-1248.
1272. Ricciarelli R., Zingg J.M., Azzi A. Vitamin E. reduces the uptake of oxidized LDL by inhibiting
CD36 scavenger receptor expression in cultured aortic smooth muscle cells // Circulation - 2000-
Vol. 102.-P. 82-87.
1273. Rice-Evans C. Erythrocytes, oxygen radicals, and cellular pathology // Oxygen Radicals: Systemic
Events and Disease Processes.- Basel: Karger, 1990- P. 1-25.
1274. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G. Antioxidant properties of phenolic compounds // Trends
Plant Sci.- 1997.-Vol. 2.-P. 152-159.
1275. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G. Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids
and phenolic acids // Free Radic. Biol. Med - 1996 - Vol. 20 - P, 933-956.
491
1276. Rice-Evans С., Saimar A. Dietary antioxidants and nutrition // Reactive Oxygen Species in Bio¬
logical SystemsN.Y.: Kluwer Acad./Plenum Publ., 1999 - P. 367-394.
1277. Richard C., Lemonnier F., Thibault M. et al. Vitamin E deficiency and lipoperoxidation during
adult respiratory distress syndrome // Crit. Care Med - 1990 - Vol. 18- P. 4-9.
1278. Richard M.J., Guiraud P., Monjo A.M., Favier A. Development of a simple antioxidant screening
assay using human skin fibroblasts // Free Radic. Res. Commun - 1992 - Vol. 16 - P. 303-314.
1279. Riemersma R.A., Wood D.A., Macintyre C.C. et al. Low plasma vitamins E and C. Increased risk
of angina in Scottish men // Ann. N. Y. Acad. Sci - 1989 - Vol. 570.- P. 291-295.
1280. Rifici V.A., Khachadurian A.K. The inhibition of low-density lipoprotein oxidation by 17-beta
estradiol // Metabolism - 1992 - Vol. 41- P. 110-114.
1281. Rimm E.B., Stampfer M.J., Ascherio A. Vitamin E consumption and the risk of coronary heart
disease in men // N. Engl. J. Med.- 1993.- Vol. 328.- P. 1450-1456.
1282. Rinaldi P., Polidori M.C., Metastasio A. et al. Plasma antioxidants are similarly depleted in mild
cognitive impairment and in Alzheimer's disease // Neurobiol. Aging - 2003- Vol. 24 - P. 915-
919.
1283. Robak J., Duniec Z., Rzadkowska-Bodalska H. et al. The effect of some flavonoids on non-
enzymatic lipid oxidation and enzymatic oxidation of arachidonic acid // Pol. J. Pharmacol.
Pharm.- 1986.- Vol. 38.- P. 483-491.
1284. Robak J., Gryglewski R.J. Flavonoids are scavengers of superoxide anions // Biochem. Pharma¬
col.- 1988.- Vol. 37.- P. 837-841.
1285. Robak J., Shridi F., Wolbis М., Krolikowska M. Screening of the influence of flavonoids on li¬
poxygenase and cyclooxygenase activity, as well as on nonenzymic lipid oxidation // Pol. J. Phar¬
macol. Pharm.- 1988 - Vol. 40.- P. 451-458.
1286. Robberecht W., Sapp P., Viaene M.K. et al. Cu/Zn superoxide dismutase activity in familial and
sporadic amyotrophic lateral sclerosis// J. Neurochem - 1994- Vol. 62 - P. 384-387.
1287. Robinson E.E., Maxwell S.R., Thorpe G.H. An investigation of the antioxidant activity of black tea
using enhanced chemiluminescence // Free Radic. Res - 1997 - Vol. 26 - P. 291-302.
1288. Robles R., Palomino N., Robles A. Oxidative stress in the neonate // Early Hum. Dev - 2001Vol.
65, Suppl.- P. S75-81.
1289. Rocchi E., Seium Y., Camellini L. et al. Hepatic tocopherol content in primary hepatocellular car¬
cinoma and liver metastases // Hepatology.- 1997- Vol. 26.- P. 67-72.
1290. Rocha-Pereira P., Santos-Silva A., Rebelo I. et al. Erythrocyte damage in mild and severe psoriasis
// Br. J. Dermatol.- 2004.- Vol. 150.- P. 232-244.
1291. Rodo М., Czonkowska A., Pulawska M. et al. The level of serum lipids, vitamin E and low density
lipoprotein oxidation in Wilson's disease patients // Eur. J. Neurol - 2000.- Vol. 7 - P. 491-494.
1292. Rodriguez A.B., Marchena J.M., Nogales G. et al. Correlation between the circadian rhythm of
melatonin, phagocytosis, and superoxide anion levels in ring dove heterophils // J. Pineal. Res-
1999.- Vol. 26.-P. 35-42.
1293. Rodriguez J., Yanez J., Vicente V. et al. Effects of several flavonoids on the growth of B16F10 and
SK-MEL-1 melanoma cell lines: relationship between structure and activity // Melanoma Res-
2002.- Vol. 12.-P. 99-107.
1294. Roginsky V., Michel C., Bers W. Reactivity of semiquinones with ascorbate and the ascorbate
radical as studies by pulse radiolysis // Arch. Biochem. Biophys.- 2000 - Vol. 384 - P. 74-80.
1295. Rojanasakul Y., Shi X.G., Deshpande D. et al. Protection against oxidative injury and permeability
alteration in cultured alveolar epithelium by transferrin-catalase conjugate // Biochim. Biophys.
Acta.- 1996.- Vol. 1315.-P. 21-28.
1296. Rosati C., Aquilani R., Dharmapuri S. et al. Metabolic engineering of beta-carotene and lycopene
content in tomato fruit // Plant J - 2000 - Vol. 24 - P. 413-419.
1297. Rosen D.R., Siddique Т., Patterson D. et al. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are
associated with familial amyotrophic lateral sclerosis // Nature - 1993 - Vol. 362 - P. 59-62.
1298. Rosenkranz S., Knirel D., Dietrich H. et al. Inhibition of the PDGF receptor by red wine flavonoids
provides a molecular explanation for the "French paradox" // FASEB J - 2002.- Vol. 16 - P. 1958—
1960.
492
1299. Rotondo S., Rajtar G., Manarini S. et al. Effect of trans-resveratrol, a natural polyphenolic com¬
pound, on human polymorphonuclear leukocyte function // Brit. J. Pharmacol - 1998 - Vol. 123-
P. 1691-1699.
1300. Rotruch J.T., Pope A.L., Ganther H.E. et al. Selenium: biochemical role as a component of glu¬
tathione peroxidase // Science.- 1973 - Vol. 179 - P. 585-590.
1301. Rousseau E.J., Davison A.J., Dunn B. Protection by (3-carotene and related compounds against
oxygen-mediated cytotoxicity and genotoxicity - Implications for carcinogenesis and anticarcino¬
genesis // Free Radic. Biol. Med - 1992.- Vol. 13 - P. 407-433.
1302. Rubanyi C.M. Vascular effects of oxygen-derived free radicals // Free Radic. Biol. Med - 1988-
Vol. 4.- P. 107-121.
1303. Ruiz-Larrea M.B., Martin C., Martinez R. et al. Antioxidant activities of estrogens against aqueous
and lipophilic radicals; differences between phenol and catechol estrogens // Chem. Phys. Lipids-
2000.- Vol. 105.- P. 179-188.
1304. Ruiz Rejon F., Martin-Pena G., Granado F. et al. Plasma status of retinol, alpha- and gamma-
tocopherols, and main carotenoids to first myocardial infarction: case control and follow-up study //
Nutrition - 2002 - Vol. 18 - P. 26-31.
1305. Russo A., Acquaviva R., Campisi A. et al. Bioflavonoids as antiradicals, antioxidants and DNA
cleavage protectors // Cell Biol. Toxicol - 2000 - Vol. 16 - P. 91-98.
1306. Russo C., Olivieri O., Girelli D. et al. Anti-oxidant status and lipid peroxidation in patients with
essential hypertension // J. Hypertens - 1998 - Vol. 16 - P. 1267-1271.
1307. Rusting R.L. Why do we age // Sci. Amer- 1992 - Vol. 267.- P. 86-95.
1308. Rusznyak S., Szent-Gyogyi A. Vitamin P: Flavonols as vitamins // Nature - 1936 - Vol. 138 - P. 27,
1309. Ruz-Sanz J.I., Navarro R., Martinez R. et al. 17p-estradiol affects in vivo the low density lipopro¬
tein composition, particle size, and oxidizability // Free Rad. Biol. Med - 2001- Vol. 31 - P. 391-
397.
1310. Sack M.N., Rader D.J., Cannon R.O. III. Oestrogen and inhibition of oxidation of low-density lipo¬
proteins in postmenopausal women // Lancet - 1994 - Vol. 343- P. 269-270.
1311. Sahna E., Acet A., Ozer M.K., Olmez E. Myocardial ischemia-reperfusion in rats: Reduction of
infarct size by either supplemental physiological or pharmacological doses of melatonin // J. Pineal
Res.- 2002.- Vol. 33.- P. 234-238.
1312. Sahna E., Olmez E., Acet A. Effects of physiological and pharmacological concentrations of mela¬
tonin on ischemia-reperfusion arrhythmias in rats: Can the incidence of complete sudden cardiac
death be reduced? // J. Pineal Res - 2002 - Vol. 32 - P. 194-198.
1313. Sahna E., Parlakpinar H., Ozturk F. et al. The protective effects of physiological and pharmacologi¬
cal concentrations of melatonin on renal ischemia-reperfusion injury in rats // Urol. Res - 2003-
Vol. 31.-P. 188-193.
1314. Sahu S.C., Gray G.C. Lipid peroxidation and DNA damage induced by morin and naringenin in
isolated rat liver nuclei // Food Chem. Toxicol - 1997 - Vol. 35 - P. 443-447.
1315. Sahu S.C., Gray G.C. Pro-oxidant activity of flavonoids: effects on glutathione and glutathione S-
transferase in isolated rat liver nuclei // Cancer Lett - 1996 - Vol. 104.- P. 193-196.
1316. Sahu S.N., Prasad K.N. Combined effect of adenosine 3',5’-cyclic monophosphate stimulating
agents, vitamin E succinate, and heat on the survival of murine B-16 melanoma cells in culture //
Cancer.- 1988.- Vol. 625.- P. 949-953.
1317. Sahyoun N.R., Jacques P.F., Russell R.M. Carotenoids, vitamins С and E, and mortality in an eld¬
erly population // Am. J. Epidemiol - 1996 - Vol. 144 - P. 501-511.
1318. Saija A., Scalese М., Lanza M. et al. Flavonoids as antioxidant agents: importance of their interac¬
tion with biomembranes // Free Radic. Biol. Med - 1995.- Vol. 19 - P. 481-486.
1319. Saitoh М., Nishitoh H., Fujii M. et al. Mammalian thioredoxin is a direct inhibitor of apoptosis
signal-regulating kinase (ASK) 1 // EMBO J - 1998 - Vol. 17 - P. 2596-2606.
1320. Sakagami H., Kohno S., Takeda M. et al. О 2-scavenging activity of lignins, tannins and PSK //
Anticancer Res.- 1992.-Vol. 12.-P. 1995-2000.
1321. Sakagami FL, Satoh K. The interaction between two antioxidants, sodium ascorbate and gallic acid:
radical intensity and apoptosis induction // Anticancer Res - 1996 - Vol. 16-P. 1231-1234.
493
1322. Sakagami H., Satoh К., Makino Y. et al. Effect of a-tocopherol on cytotoxicity induced by UV
irradiation and antioxidants // Anticancer Res.- 1997 - Vol. 17 - P. 2079-2082.
1323. Sakurai A., Nishimoto М., Himeno S. et al. Transcriptional regulation of thioredoxin reductase 1
expression by cadmium in vascular endothelial cells: Role of NF-E2-related factor-2 // J. Cell
Physiol.- 2005.- Vol. 203.- P. 529-537.
1324. Salah N., Miller N.J., Paganga G. et al. Polyphenolic flavanols as scavengers of aqueous phase radi¬
cals and as chain-breaking antioxidants// Arch. Biochem. Biophys - 1995 - Vol. 322-P. 339-346.
1325. Salie R., Harper 1., Allie C. et al. Melatonin protects against ischemic-reperfusion myocardial dam¬
age // J. Mol. Cell. Cardiol.- 2001.- Vol. 33.- P. 343-357.
1326. Salin M.L., Lyon D.S. Iron containing superoxide dismutases in eukaryotes: Localization in
chloroplasts from water lily, Nuphar luteum // Oxy Radicals and Their Scavenger Systems - Vol.
1.- N.Y.: Elsevier, 1983.- P. 344-347.
1327. Salin M.L. Preparation of iron-containing superoxide dismutases from eukaryotic organisms H
Handbook of Methods for Oxygen Radical Research - Boca Raton: CRC Press, 1986 - P. 9-13.
1328. Salo D.C., Lin S.W., Pacifici R.E., Davies K.J.A. Superoxide dismutase is preferentially degraded
by a proteolytic system from red blood cells following oxidative modification by hydrogen perox¬
ide // Free Radic. Biol. Med.- 1988.- Vol. 5.- P. 335-339.
1329. Salonen J.T., Alfthan G., Pikkarainen J. et al. Association between cardiovascular death and myo¬
cardial infarction and serum selenium in a matched-pair longitudinal study // Lancet - 1982 - Vol.
24.-P. 175-179.
1330. Salonen J.T., Salonen R., Lappetelainen R. et al. Risk of cancer in relation to serum concentrations
of selenium and vitamins A and E. Matched case-control analysis of prospective data // Brit. Med.
J.- 1985.- Vol. 290.- P. 417-420.
1331. Salvemini D., Wang Z.-Q., Zweier J.L. et al. A nonpeptidyl mimic of superoxide dismutase with
therapeutic activity in rats // Science - 1999 - Vol. 286.- P. 304-306.
1332. Samuni A., Goldstein S., Russo A. et al. Kinetics and mechanism of hydroxyl radical and OH-
adduct radical reactions with nitroxides and with their hydroxylamines // J. Am. Chem. Soc-
2002.- Vol. 124.- P. 8719-8724.
1333. Samuni A.M., Barenholz Y. Stable nitroxide radicals protect lipid acyl chains from radiation dam¬
age // Free Radic.Biol. Med.- 1997.- Vol. 22.- P. 1165-1174.
1334. Samuni A.M., Barenholz Y. Site-activity relationship of nitroxide radical's antioxidative effect /7
Free Radic. Biol. Med.- 2003.- Vol. 34.- P. 177-185.
1335. Samuni Y., Gamson J., Samuni A. et al. Factors influencing nitroxide reduction and cytotoxicity in
vitro // Antioxidant Redox. Signal - 2004 - Vol. 6 - P. 587-595.
1336. Sanchez-Moreno C., Dashe J.F., Scott T. et al. Decreased levels of plasma vitamin С and increased
concentrations of inflammatory and oxidative stress markers after stroke // Stroke- 2004 - Vol.
35.-P. 163-168.
1337. Sanderson J., McLauchlan W.R., Williamson G. Quercetin inhibits hydrogen peroxide-induced
oxidation of the rat lens // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 26 - P.639-645.
1338. Sandstrom P.A., Buttke T.M. Autocrine production of extracellular catalase prevents apoptosis of
the human CEM T-cell line in serum-free medium // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1993.- Vol. 90-
P. 4708-4712.
1339. Sanguinetti S.M., Batthyany C., Trostchansky A. et al. Nitric oxide inhibits prooxidant actions of
uric acid during copper-mediated LDL oxidation // Arch. Biochem. Biophys - 2004 - Vol. 423 - P.
302-308.
1340. Sansone A., Watson P.R., Wallis T.S. et al. The role of two periplasmic copper- and zinc-
cofactored superoxide dismutases in the virulence of Salmonella choleraesuis // Microbiology.-
2002.-Vol. 148.-P. 719-726.
1341. Santambrogio P., Gozzi A., Levi S., Arosio P. Human serum ferritin G-peptide is recognized by anti-L
ferritin subunit antibodies and concanavalin-A // Br. J. Haematol - 1987 - Vol. 65- P. 235-237.
1342. Santos A.C., Uyemura S.A., Lopes J.L. et al. Effect of naturally occurring flavonoids on lipid per¬
oxidation and membrane permeability transition in mitochondria// Free Radic. Biol. Med - 1998.-
Vol. 24.-P. 1455-1461.
494
1343. Sarafian T.A., Rajper N., Grigorian B. et al. Cellular antioxidant properties of human natural killer
enhancing factor В // Free Radic. Res - 1997 - Vol.26 - P.281-289.
1344. Sato М., Kondoh M. Recent studies on metallothionein: protection against toxicity of heavy metals
and oxygen free radicals // Tohoku J. Exp. Med - 2002 - Vol. 196 - P. 9-22.
1345. Sato М., Schilsky M.L., Stockert R.J. et al. Detection of multiple forms of human ceruloplasmin. A
novel Mr 200,000 form // J. Biol. Chem.- 1990.- Vol. 265.- P. 2533-2537.
1346. Sato М., Gitlin J.D. Mechanisms of copper incorporation during the biosynthesis of human ceru¬
loplasmin // J. Biol. Chem.- 1991.- Vol. 266.- P. 5128-5134.
1347. Sato М., Sasaki М., Oguro T. et al. Induction of metallothionein synthesis by glutathione depletion
after trans- and cis-stilbene oxide administration in rats // Chein.-Biol. Interact.- 1995.- Vol. 98.-
P. 15-25.
1348. Satoh K., Sakagami H. Effect of cysteine, N-acetyl-L-cysteine and glutathione on cytotoxic activity
of antioxidants // Anticancer Res.- 1997.- Vol. 17.- P. 2175-2179.
1349. Sawada H., Ibi М., Kihara T. et al. Estradiol protects mesencephalic dopaminergic neurons from
oxidative stress-induced neuronal death // J. Neurosci. Res.- 1998.- Vol. 54.- P. 707-719.
1350. Scalbert A., Williamson G. Dietary intake and bioavailability of polyphenols // J. Nutr- 2000-
Vol. 130.-P. 2073S-2085S.
1351. Schiff E., Friedman S.A., Stampfer M. et al. Dietary consumption and plasma concentrations of
vitamin E in pregnancies complicated by preeclampsia // Am. J. Obstet. Gynecol.- 1996.- Vol.
175.-P. 1024-1028.
1352. Schmidt P.J., Ramos-Gomez М., Culotta V.C. A gain of superoxide dismutase (SOD) activity ob¬
tained with CCS, the copper metallochaperone for SOD1 // J. Biol. Chem.- 1999.- Vol. 274.- P.
36952-36956.
1353. Schmidt R., Luboeinski Т., Markart P. et al. Alveolar antioxidant status in patients with acute respi¬
ratory distress syndrome // Eur. Respir. J - 2004 - Vol. 24 - P. 994-999.
1354. Schmutz S.M., Cornwell D., Moker J.S., Troyer D.L. Physical mapping of SOD1 to bovine chro¬
mosome 1 // Cytogenet. Cell Genet - 1996 - Vol. 72 - P. 37-39.
1355. Schneider C. Chemistry and biology of vitamin E // Mol. Nutr. Food Res.- 2005.- Vol. 49- P. 7-
30.
1356. Schneider М., Verges B., Klein A. et al. Alterations in plasma vitamin E distribution in type 2 dia¬
betic patients with elevated plasma phospholipid transfer protein activity // Diabetes - 2004 - Vol.
53.- P. 2633-2639.
1357. Schopfer F., Riobo N., Carreras M.C. et al. Oxidation of ubiquinol by peroxynitrite: implications for
protection of mitochondria against nitrosative damage // Biochem. J.- 2000.- Vol. 349.- P. 35-42.
1358. Schroeter H., Williams R.J., Matin R. et al. Phenolic antioxidants attenuate neuronal cell death
following uptake of oxidized low-density lipoprotein // Free Radic. Biol. Med.- 2000.- Vol. 29.- P.
1222-1233.
1359. Schwartz J., Shklar G., Trickier D. p53 in the anticancer mechanism of vitamin E // Eur. J. Cancer
В Oral Oncol.- 1993.- Vol. 29B.- P. 313-318.
1360. Schwarz K., Huang S.W., German J.B. et al. Activities of antioxidants are affected by colloidal
properties of oil-in-water and water-in-oil emulsions and bulk oils // J. Agric. Food Chem.- 2000.-
Vol. 48.- P. 4874-4882.
1361. Schweigert F.J., Raila J., Sehouli J., Buscher U. Accumulation of selected carotenoids, a-
tocopherol and retinol in human ovarian carcinoma ascitic fluid // Ann. Nutr. Metab - 2004- Vol.
48.- P. 241-245.
1362. Scott M.D., Lubin B.H., Zuo L., Kuypers F.A. Erythrocyte defense against hydrogen peroxide:
Preeminent importance of catalase// J. Lab. Clin. Med.- 1991.- Vol. 118.-P. 7-16.
1363. Seguraaguilar J. A new direct method for determining superoxide dismutase activity by measuring
hydrogen peroxide formation // Chem.-Biol. Interactions.- 1993 - Vol. 86.- P. 69-78.
1364. Seigneur М., Bonnet J., Dorian B. et al. Effect of consumption of alcohol, white wine, and red wine
on platelet function and serum lipids // J. Appl. Cardiol.- 1990.- Vol. 5.- P. 215-222.
1365. Selassie C.D., DeSoyza T.V., Rosario M. et al. Phenol toxicity in leukemia cells: a radical process
// Chem. Biol. Interact.- 1998.- Vol. 113.- P. 175-190.
495
1366. Sener G., Sehirli A.O., Keyer-Uysal M. et al. The protective effect of melatonin on renal ischemia-
reperfusion injury in the rat // J. Pineal Res - 2002 - Vol. 32 - P. 120-126.
1367. Sener G., Sehirli A.O., Paskaloglu K. et al. Melatonin treatment protects against ischemia/ reperfu¬
sion-induced functional and biochemical changes in rat urinary bladder // J. Pineal. Res - 2003-
Vol. 34.- P. 226-230.
1368. Sener G., Tosun O., Sehirli A.O. et al. Melatonin and N-acetylcysteine have beneficial effects dur¬
ing hepatic ischemia and reperfusion // Life Sci - 2003 - Vol. 72 - P. 2707-2718.
1369. Senthil K., Aranganathan S., Nalini N. Evidence of oxidative stress in the circulation of ovarian
cancer patients // Clin. Chim. Acta.- 2004.- Vol. 339 - P. 27-32.
1370. Senthil S., Veerappan R.M., Ramakrishna Rao М., Pugalendi K.V. Oxidative stress and antioxi¬
dants in patients with cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction // Clin. Chim.
Acta.- 2004.- Vol. 348.- P. 131-137.
1371. Serafini М., Ghiselli A., Ferro-Luzzi A. In vivo antioxidant effect of green and black tea in man //
Eur. J. Clin. Nutr - 1996 - Vol. 50 - P. 28-32.
1372. Sevanian A., Davies K.J.A., Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid // Am. I.
Klin. Nutr.- 1991.- Vol. 54.- P. SI 129-SI 134.
1373. Seven A., Erbil Y., Seven R. et al. Breast cancer and benign breast disease patients evaluated in
relation to oxidative stress // Cancer Biochem. Biophys - 1998 - Vol. 16 - P. 333-345.
1374. Severin E., Nave B., Stander M. et al. Total antioxidative capacity is normal in sera from psoriasis
patients despite elevated bilirubin, tocopherol and urate levels // Dermatology - 1999 - Vol. 198-
P. 336-339.
1375. Sevier C.S., Kaiser C.A. Formation and transfer of disulphide bonds in living cells //' Nat. Rev.
Mol. Cell Biol.- 2002.- Vol. 3.- P. 836-847.
1376. Shaffer J.B., Treanor C.P., Del Vecchio P.J. Expression of bovine and mouse endothelial cell
antioxidant enzymes following TNF-alpha exposure // Free Radic. Biol. Med - 1990 - Vol. 8-
P. 497-502.
1377. Shahrzad S., Bitsch I. Determination of gallic acid and its metabolites in human plasma and urine
by high-performance liquid chromatography // J. Chromatogr. В Biomed. Sci. Appl- 1998 - Vol.
705.-P. 87-95.
1378. Shaish A., George J., Gilburd B. et al. Dietary P-carotene and a-tocopherol combination does not
inhibit atherogenesis in an apoE-deficient mouse model // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol-
1999.-Vol. 19.-P. 1470-1475.
1379. Shamsi F.A., Hadi S.M. Photoinduction of strand scission in DNA by uric acid and Cu(II) // Free
Radic. Biol. Med.- 1995.- Vol. 19.- P. 189-196.
1380. Shao L.E., Tanaka Т., Gribi R., Yu J. Thioredoxin-related regulation of NO/NOS activities// Ann.
N. Y. Acad. Sci.- 2002.- Vol. 962.- P. 140-150.
1381. Sharma A.K., Arora М., Goyle A. et al. Lipid peroxide levels in chronic renal failure // J. Assoc.
Physicians India.- 1999 - Vol. 47.- P. 296-297.
1382. Sharma B.K., Bacon B.R., Britton R.S. et al. Prevention of hepatocyte injury and lipid peroxidation
by iron chelators and a-tocopherol in isolated iron-loaded rat hepatocytes // Hepatology.- 1990.-
Vol. 12.-P. 31-39.
1383. Shau H., Gupta R.K., Golub S.H. Identification of a natural killer enhancing factor (NKEF) from
human erythroid cells // Cell Immunol - 1993- Vol. 147- P. 1-11.
1384. Shau H., Huang A.C.J., Faris M. et al. Thioredoxin peroxidase (natural killer enhancing factor)
regulation of activator protein-1 function in endothelial cells // Biochem. Biophys. Res. Commun.-
1998.- Vol. 249.- P.683-686.
1385. Shaw H.-M., Huang C.-J. Liver a-tocopherol transfer protein and its mRNA are differentially al¬
tered by dietary vitamin E deficiency and protein insufficiency in rats // J. Nutr - 1998 - Vol. 128,-
P. 2348-2354.
1386. Shewmaker C.K., Sheehy J.A., Daley M. et al. Seed-specific overexpression of phytoene synthase:
increase in carotenoids and other metabolic effects // Plant J - 1999 - Vol. 20 - P. 401-412.
1387. Shi Y.Q., Fukai Т., Sakagami H. et al. Cytotoxic flavonoids with isoprenoid groups from Morns
mongolica // J. Nat. Prod.- 2001.- Vol. 64.-P. 181-188.
496
1388. Shige H., Ishikawa Т., Suzukawa M. et al. Vitamin E reduces cholesterol esterification and uptake
of acetylated low density lipoprotein in macrophages // Lipids - 1998- Vol. 33 - P. 1169-1175.
1389. Shimoda R., Achanzar W.E., Qu W. et al. Metallothionein is a potential negative regulator of apop¬
tosis // Toxicol. Sci.- 2003.- Vol. 73.- P. 294-300.
1390. Shimoi K., Masuda S., Furugori M. et al. Radioprotective effect of antioxidative flavonoids in
gamma-ray irradiated mice // Carcinogenesis - 1994 - Vol. 15 - P. 2669-2672.
1391. Shimoi K., Masuda S., Shen B. et al. Radioprotective effects of antioxidative plant flavonoids in
mice// Mutat. Res.- 1996.- Vol. 350.-P. 153-161.
1392. Shingu М., Nonaka S., Nobunaga М., Ahamadzagen N. Possible role of H202-mediated comple¬
ment activation and cytokine-mediated fibroblast superoxide generation on skin inflammation //
Dermatoilogica- 1989.-Vol. 179, Suppl.l.-P. 107-112.
1393. Shintani D., DellaPenna D. Elevating the vitamin E content of plants through metabolic engineer¬
ing // Science.- 1998.- Vol. 282.- P. 2098-2100.
1394. Shwaery G.T., Vita J.A., Keaney J.F. Antioxidant protection of LDL by physiological concentra¬
tions of 17P-estradiol: requirement for estradiol modification // Circulation - 1997- Vol. 95- P.
1378-1385.
1395. Shwaery G.T., Vita J.A., Keaney J.F. Antioxidant protection of LDL by physiologic concentra¬
tions of estrogens is specific for 17-beta-estradiol // Atherosclerosis - 1998.- Vol. 138 - P. 255-
262.
1396. Sichel G., Corsaro C., Scalia M. et al. In vitro scavenger activity of some flavonoids and melanins
against Oj // Free Radic. Biol. Med - 1991- Vol. 11- P. 1-8.
1397. Siems W., Brenke R. Changes in the glutathione system of erythrocytes due to enhanced formation
of oxygen free radicals during short-term whole body cold stimulus // Arctic Med. Res.- 1992-
Vol. 51.- P. 3-9.
1398. Sierra C., Pastor M.C., de Ramon M. Liquid chromatography determination of a-tocopherol in
erythrocytes // Clin. Chim. Acta - 1992 - Vol. 208 - P. 119-126.
1399. Sies H. Oxidative stress: Introductory remarks // Oxidative Stress - L.: Acad. Press, 1985- P. 1-8.
1400. Sies H. Oxidative stress - From basic research to clinical application // Am. J. Med - 1991.- Vol.
91, Suppl. 3C.- P. S31-S38.
1401. Sies H. Ebselen, a selenoorganic compound as glutathione peroxidase mimic // Free Radic. Biol.
Med.- 1993.-Vol. 14.-P. 313-323.
1402. Sies H., Sharov V.S., Klotz L.-O., Briviba K. Glutathione peroxidase protects against peroxynitrite-
mediated oxidations // J. Biol. Chem.- 1997.-Vol. 272.- P. 27812-27817.
1403. Sies H., Masumoto H. Ebselen as a glutathione peroxidase mimic and as a scavenger of peroxyni¬
trite // Adv. Pharmacol.- 1997.- Vol. 38.- P. 229-246.
1404. Siess M.-H.. Le Bon A.-M., Canivenc-Lavier М.-C., Suschetet M. Mechanisms involved in the
chemoprevention of flavonoids // BioFactors - 2000 - Vol. 12 - P. 193-199.
1405. Simon E., Paul J.-L., Soni T. et al. Plasma and erythrocyte vitamin E content in asymptomatic hy-
percholesterolemic subjects // Clin. Chem - 1997- Vol. 43- P. 285-289.
1406. Simonoff М., Sergeant C., Gamier N. et al. Antioxidant status (selenium, vitamin A and vitamin E)
and aging // Free Radicals and Aging - Basel: Birkhauser Verlag - 1992 - P. 368-397.
1407. Simons J.M., tUart B.A., Ip Vai Ching T.R.A.M. et al. Metabolic activation of natural phenols into
selective oxidative burst agonists by activated human neutrophils // Free Radic. Biol. Med - 1990-
Vol. 8.- P. 251-258.
1408. Sims N.R., Nilsson М., Muyderman H. Mitochondrial glutathione: a modulator of brain cell death
// J. Bioenerg. Biomembr- 2004 - Vol. 36 - P. 329-333.
1409. Simsek М., Naziroglu М., Simsek H. et al. Blood plasma levels of lipoperoxides, glutathione per¬
oxidase, beta carotene, vitamin A and E in women with habitual abortion// Cell. Biochem. Funct-
1998.-Vol. 16.-P. 227-231.
1410. Sinclair A.J., Bayer A.J., Johnston J. et al. Altered plasma antioxidant status in subjects with Alz¬
heimer's disease and vascular dementia // Int. J. Geriatr. Psychiatry - 1998 - Vol. 13 - 840-845.
1411. Singer C.A., Rogers K.L., Dorsa D.M. Modulation of bcl-2 expression: a potential component of
estrogen protection in NT2 neurons // NeuroReport - 1998 - Vol. 9 - P. 2565-2568.
497
1412. Singh R.P., Agarwal R. Flavonoid antioxidant silymarin and skin cancer 11 Antioxid. Redox Sig¬
nal.- 2002.- Vol. 4.- P. 655-663.
1413. Singh V., Kharb S., Ghalaut P.S., Gupta S. Serum vitamin E in chronic myeloid leukaemia // J.
Assoc. Physicians India - 2000 - Vol. 48 - P. 201-203.
1414. Sinha K., Degaonkar M.N., Jagannathan N.R., Gupta Y.K. Effect of melatonin on ischemia reper¬
fusion injury induced by middle cerebral artery occlusion in rats // Eur. J. Pharmacol.- 2001- Vol.
428.-P. 185-192.
1415. Sinha S., Christopher R., Arunodaya G.R. et al. Is low serum tocopherol in Wilson's disease a sig¬
nificant symptom? // J. Neurol. Sci - 2005 - Vol. 228 - P. 121-123.
1416. Siow R.C.M., Ishii Т., Sato H. et al. Induction of the antioxidant stress proteins heme oxygenase-1
and MSP23 by stress agents and oxidized LDL in cultured vascular smooth muscle cells // FEBS
Lett.- 1995.- Vol. 368.-P. 239-242.
1417. Sklodowska М., Gromadzinska J., Biemacka M. et al. Vitamin E, thiobarbituric acid reactive
substance concentrations and superoxide dismutase activity in the blood of children with juve¬
nile rheumatoid arthritis // Clin. Exp. Rheumatol - 1996 - Vol. 14 - P. 433-439.
1418. Skrzep-Poloczek B., Tomasik A., Tamawski R. et al. Nephrotic origin hyperlipidemia, relative
reduction of vitamin E level and subsequent oxidative stress may promote atherosclerosis //
Nephron.- 2001.- Vol. 89.- P. 68-72.
1419. Skyrme-Jones R.A., O'Brien R.C., Luo М., Meredith I.T. Endothelial vasodilator function is related
to low-density lipoprotein particle size and low-density lipoprotein vitamin E content in type 1 dia¬
betes // J. Am. Coll. Cardiol.- 2000.- Vol. 35.- P. 292-299.
1420. Slowing K., Carretero E., Villar A. Anti-inflammatory activity of leaf extracts of Eugenia jambos
in rats //J. Ethnopharmacol- 1994 - Vol. 43- P. 9-11.
1421. Smith G.S., Barreto J.C., Schmidt K.L. et al. Protective effect of dimethylthiourea against mucosal
injury in rat stomach - Implications for hydroxyl radical mechanism // Dig. Dis. Sci.- 1992 - Vol.
37.-P. 1345-1355.
1422. Sobczak A., Golka D., Szoltysek-Boldys I. The effects of tobacco smoke on plasma alpha- and
gamma-tocopherol levels in passive and active cigarette smokers // Toxicol. Lett - 2004- Vol.
151.-P. 429-437.
1423. Sobczak A., Skop B., Kula B. Simultaneous determination of serum retinol and a- and y-tocopherol
levels in type II diabetic patients using high-performance liquid chromatography with fluorescence
detection // J. Chromatogr. В Biomed. Sci. Appl - 1999 - Vol. 730 - P. 265-271.
1424. Soejima H., Suefuji H., Miyamoto S. et al. Increased plasma thioredoxin in patients with acute
myocardial infarction // Clin. Cardiol.- 2003 - Vol. 26 - P. 583-587.
1425. Sogawa C.A., Asanuma М., Sogawa N. et al. Localization, regulation, and function of metal-
lothionein-III/growth inhibitory factor in the brain // Acta Med. Okayama - 2001. - Vol. 55 - P. 1-9.
1426. Sohal R.S. The free radical hypothesis of aging: An appraisal of the current status // Aging Clin.
Exp. Res.- 1993.- Vol. 5,-P. 3-17.
1427. Soleas G.J., Diamandis E.P., Goldberg D.M. Wine as a biological fluid: history, production, and
role in disease prevention // J. Clin. Lab. Anal - 1999 - Vol. 11.- P. 287-313.
1428. Soleas G.J., Diamandis E.P., Goldberg D.M. Resveratrol: a molecule whose time has come? And
gone? // Clin. Biochem.- 1997.- Vol. 30.- P. 91-113.
1429. Soleas G.J., Grass L., Josephy P.D. et al. A comparison of the anticarcinogenic properties of four
red wine polyphenols // Clin. Biochem.- 2002 - Vol. 35 - P. 119-124.
1430. Song J.J., Lee Y.J. Differential role of glutaredoxin and thioredoxin in metabolic oxidative stress-
induced activation of apoptosis signal-regulating kinase 1 // Biochem. J.- 2003- Vol. 373.- P.
845-853.
1431. Song J.J., Rhee J.G., Suntharalingam M. et al. Role of glutaredoxin in metabolic oxidative stress:
Glutaredoxin as a sensor of oxidative stress mediated by H202 // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277-
P. 46566-46575.
1432. Sontag T.J., Parker R.S. Cytochrome P450 co-hydroxylase pathway of tocopherol catabolism.
Novel mechanism of regulation of vitamin E status // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277 - P. 25290-
25296.
498
1433. Sorenson J.R.J., Kishore V., Pezeshk L.W. et al. Copper complexes: a physiological approach to
the treatment of inflammatory diseases // Inorg. Chim. Acta - 1984 - Vol. 91- P. 285-294.
1434. Sorenson J.R.J. Copper complexes offer a physiological approach to treatment of chronic diseases
// Prog. Med. Chem.- 1989.- Vol. 26,- P. 437-568.
1435. Spitsin S.V., Scott G.S., Mikheeva T. et al. Comparison of uric acid and ascorbic acid in protection
against EAE // Free Radic. Biol. Med.-2002.- Vol. 33.-P. 1363-1371.
1436. StLeger A.S., Cochrane A.L., Moore F. Factors associated with cardiac mortality in developed
countries with particular reference to the consumption of wine// Lancet - 1979 - Vol. 1- P. 1017—
1020.
1437. Stadtman E.R. Protein oxidation and aging // Science - 1992 - Vol. 257 - P. 1220-1224.
1438. Stadtman E.R. Cyclic oxidation and reduction of methionine residues of proteins in antioxidant
defense and cellular regulation // Arch. Biochem. Biophys - 2004 - Vol. 423 - P. 2-5.
1439. Stahl W., Graf P., Brigelius-Flohe R. et al. Quantification of the a- and y-tocopherol metabolites
2,5,7,8-tetramethyl-2-(2'-carboxyethyl)-6-hydroxychroman and 2,7,8-trimethyl-2-(2’-carboxyethyl)
-6-hydroxychroman in human serum // Anal. Biochem - 1999 - Vol. 275 - P. 254-259.
1440. Stahl W., Sies H. Lycopene: a biologically important carotenoid for humans? // Arch. Biochem.
Biophys.- 1996.- Vol. 336.-P. 1-9.
1441. Stamler J.S., Jaraki O., Osborne J. et al. Nitric oxide circulates in mammalian plasma primarily as
an S-nitroso adduct of serum albumin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA- 1992 - Vol. 89- P. 7674-
7677.
1442. Stampfer M.J., Hennekens C.H., Manson J.E. et al. Vitamin E consumption and the risk of coro¬
nary disease in women // N. Engl. J. Med - 1993 - Vol. 328 - P. 1444-1449.
1443. Stampfer M.J., Jakubowski J.A., Faigel D. et al. Vitamin E supplementation effect on human plate¬
let function, arachidonic acid metabolism, and plasma prostacyclin levels // Am. J. Clin. Nutr-
1988.- Vol. 47.- P. 700-706.
1444. Starke D.W., Chock P.B., Mieyal J.J. Glutathione-thiyl radical scavenging and transferase proper¬
ties of human glutaredoxin (thioltransferase). Potential role in redox signal transduction // J. Biol.
Chem.- 2003.-Vol. 278.-P. 14607-14613.
1445. Stefani E.D., Boffetta P., Deneo-Pellegrini H. et al. Dietary antioxidants and lung cancer risk: a
case-control study in Uruguay // Nutr. Cancer - 1999 - Vol. 34 - P. 100-110.
1446. Stefek М., Benes L. Pyridoindole stobadine is a potent scavenger of hydroxyl radicals // FEBS
Lett.- 1991.- Vol. 294.- P. 264-266.
1447. Stein G., Richter G., Funfstuck R. et al. Serum vitamin E levels in patients with chronic renal fail¬
ure // Int. J. Artif. Organs.- 1983.- Vol. 6.- P. 285-287.
1448. Steiner M. Vitamin E more than an antioxidant // Clin. Cardiol - 1993 - Vol. 16 (Suppl. 1).- P.
116-118.
1449. Steinkuhler C., Mavelli I., Melino G. et al. Copper complexes with superoxide dismutase activity
enhance oxygen-mediated toxicity in human erythroleukemia cells // Ann. N.Y. Acad. Sci.- 1988-
Vol. 551.-P. 133-136.
1450. Steinman H.M. Chemical aspects of structure, function, and evolution among superoxide dismuta-
ses: The general scenario and the bacteriocuprein exceptions // Oxy Radicals and Their Scavenger
Systems.- Vol. 1.- N.Y.: Elsevier, 1983.-P. 167-178.
1451. Stephens N.G., Parsons A., Schofield P. M. et al. Randomised controlled trial of vitamin E in pa¬
tients with coronary disease: Cambridge Heart Antioxidant Study (CHAOS) // Lancet- 1996-
Vol. 347.- P. 781-786.
1452. Stivala L.A., Savio М., Carafoli F. et al. Specific structural determinants are responsible for the
antioxidant activity and the cell cycle effects of resveratrol // J. Biol. Chem. - 2001 - Vol. 276-
22586-22594.
1453. Stocker A. Molecular mechanisms of vitamin E transport // Ann. N. Y. Acad. Sci - 2004- Vol.
1031.- P. 44-59.
1454. Stocker A., Baumann U. Supernatant protein factor in complex with RRR-a-tocopherylquinone:
a link between oxidized Vitamin E and cholesterol biosynthesis // J. Mol. Biol - 2003 - Vol.
332.- P. 759-765.
499
1455. Stocker R., Bowry V.W., Frei B. Ubiquinol-10 protects human low density lipoprotein more effi¬
ciently against lipid peroxidation than does alpha-tocopherol // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1991.- Vol. 88.- P. 1646-1650.
1456. Stocker R., Suama C. Extracellular reduction of ubiquinone-1 and -10 by human Hep G2 and blood
cells // Biochim. Biophys. Acta - 1993 - Vol. 1158 - P. 15-22.
1457. Stojanovic S., Sprinz H., Brede O. Efficiency and mechanism of the antioxidant action of trans-
resveratrol and its analogues in the radical liposome oxidation // Arch. Biochem. Biophys - 2001 -
Vol. 391.- P. 79-89.
1458. Stone W.L., Payne P.H., Adebonojo F.O. Plasma-vitamin E and low plasma lipoprotein levels in
sickle cell anemia patients // J. Assoc. Acad. Minor Phys - 1990 - Vol. 1- P. 12-16.
1459. Strain P., Marklund S.L. Effects of oxidative stress on the expression of extracellular superoxide
dismutase, CuZn-superoxide dismutase and Mn-superoxide dismutase in human dermal fibroblasts
// Biochem. J.- 1994.- Vol. 298.- P. 347-352.
1460. Str&lin P., Marklund S.L. Multiple cytokines regulate the expression of extracellular superoxide
dismutase in human vascular smooth muscle cells // Atherosclerosis - 2000 - Vol. 151.- 433-441.
1461. Strain P., Karsson K., Johansson B.O. Marklund S.L. The interstitium of the human arterial wall
contains very large amounts of extracellular superoxide dismutase // Arterioscler. Thromb. Vase.
Biol.- 1995.-Vol. 15.-P. 2032-2036.
1462. Sudha K., Rao A.V., Rao A. Oxidative stress and antioxidants in epilepsy // Clin. Chim. Acta-
2001.-Vol. 303.-P. 19-24.
1463. Sugihara N., Arakawa Т., Ohnishi М., Furuno K. Anti- and pro-oxidative effects of flavonoids on
metal-induced lipid hydroperoxide-dependent lipid peroxidation in cultured hepatocytes loaded
with a-linolenic acid // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 27- P. 1313-1323.
1464. Sun Q.-A., Kimarsky L., Sherman S., Gladyshev V.N. Selenoprotein oxidoreductase with specific¬
ity for thioredoxin and glutathione systems // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2001- Vol. 98 - P
3673-3678.
1465. Sun Y., Li Т., Chen H. et al. Selenium-containing 15-mer peptides with high glutathione peroxi¬
dase-like activity // J. Biol. Chem - 2004 - Vol. 279 - P. 37235-37240.
1466. Suzuki J., Imaizumi S., Kayama Т., Yoshimoto T. Chemiluminescence in hypoxic brain - The
second report: Cerebral protective effect of mannitol, vitamin E and glucocorticoid // Stroke.-
1985.- Vol. 16.- P. 695-700.
1467. Suzuki S., Yoshioka N., Isshiki N. et al. Involvement of reactive oxygen species in post-ischaemic
flap necrosis and its prevention by antioxidants // Brit. J. Plastic Surg - 1991- Vol. 44 - P. 130-134.
1468. Suzuki Т., Mariya Т., Ishida T. et al. In situ production of estrogens in human breast carcinoma //
Breast Cancer.- 2002.- Vol. 9.- P. 296-302.
1469. Suzuki Y., Tsuchiya М., Wassail S.R. et al. Structural and dynamic membrane properties of a-
tocopherol and a-tocotrienol - implication to the molecular mechanism of their antioxidant potency
// Biochemistry.- 1993.- Vol. 32.- P. 10692-10699.
1470. Suzuki Y.J., Packer L. Inhibition of NF-кВ activation by vitamin E derivatives // Biochem. Bio¬
phys. Res. Commun - 1993 - Vol. 193 - P. 277-283.
1471. Suzuki Y.J., Packer L. Inhibition of NF-кВ DNA binding activity by a-tocopheryl succinate //
Biochem. Mol. Biol. Int.- 1993 - Vol. 31- P. 693-700.
1472. Swettenham E., Witting P.K., Salvatore B.A., Neuzil J. Alpha-tocopheryl succinate selectively
induces apoptosis in neuroblastoma cells: potential therapy of malignancies of the nervous system?
// J. Neurochem - 2005- Vol. 94 - P. 1448-1456.
1473. Szarszoi O., Asemu G., Vanecek J. et al. Effects of melatonin on ischemia and reperfusion injury of
the rat heart // Cardiovasc. Drugs Ther - 2001.- Vol. 5 - P. 251-257.
1474. Szent-Gyorgyi A. Observations on function of peroxidase systems and chemistry of adrenal cortex:
description of new carbohydrate derivative // Biochem. J - 1928.- Vol. 22 - P. 1387-1409.
1475. Szkopinska A. Ubiquinone. Biosynthesis of quinone ring and its isoprenoid side chain. Intracellular
localization // Acta Biochim. Pol - 2000 - Vol. 47- P. 469-480.
1476. Takahara S., Miyamoto H. Three cases of progressive oral gangrene due to lack of catalase in the
blood // Nippon Jibi-Inkoka Gakkai Kaiho - 1948 - Vol. 51- P. 163.
500
1477. Takahashi К., Avissar N., Whitin J., Cohen H. Purification and characterization of human plasma
glutathione peroxidase: a selenoprotein distinct from the known cellular enzyme // Arch. Biochem.
Biophys.- 1987.- Vol. 256.- P. 677-686.
1478. Takahashi O. Haemorrhagic toxicity of a large dose of a-, (3-, y- and 5-tocopherols, ubiquinone, p-carotene,
retinol acetate and L-ascorbic acid in the rat // Food Chem. Toxicol - 1995,- Vol. 33 - P. 121-128.
1479. Tam P.E., Hinsdill R.D. Screening for immunomodulators: Effects of xenobiotics on macrophage
chemiluminescence in vitro // Fundam. Appl. Toxicol - 1990 - Vol. 14 - P. 542-553.
1480. Tamaru Y., Hirano М., Kusaka H. et al. a -Tocopherol transfer protein gene: exon skipping of all
transcripts causes ataxia // Neurology - 1997- Vol. 49 - P. 584-588.
1481.Tamba М., O'Neil P. Redox reactions of thiol free radicals with the antioxidants ascorbate and
chlorpromazine: Role in radioprotection // J. Chem. Soc. Perkins Trans. 2.- 1991- Vol. 11- P.
1681-1685.
1482. Tan D.-X., Chen L.D., Poeggeler B. et al. Melatonin: a potent endogenous hydroxyl radical scav¬
enger // Endocrine J - 1993 - Vol. 1.- P. 57-60.
1483. Tan D.-X., Manchester L.C., Reiter L.J. et al. Ischemia/reperfusion-induced arrhythmias in the
isolated rat heart: Prevention by melatonin // J. Pineal Res - 1998 - Vol. 25- P. 184-191.
1484. Tanaka Т., Hosoi F., Yamaguchi-Iwai Y. et al. Thioredoxin-2 (TRX-2) is an essential gene regulat¬
ing mitochondria-dependent apoptosis // EMBO J - 2002 - Vol. 21- P. 16951703.
1485. Tanaka Т., Kusano R., Kouno I. Synthesis and antioxidant activity of novel amphipathic derivatives
of tea polyphenol // Bioorganic Med. Chem. Lett - 1998 - Vol. 8 - P. 1801-1806.
1486. Tang A.M., Smit E., Semba R.D. et al. Improved antioxidant status among HIV-infected injecting drug
users on potent antiretroviral therapy // J. Acquir. Immune. Deflc. Syndr - 2000 - Vol. 23- P. 321-326.
1487. Tanner A.R., Bantock I., Hinks L. et al. Depressed selenium and vitamin E levels in an alcoholic
population. Possible relationship to hepatic injury through increased lipid peroxidation // Dig. Dis.
Sci.- 1986.- Vol. 31.-P. 1307-1312.
1488. Tapiero H., Tew K.D., Ba G.N., Mathe G. Polyphenols: do they play a role in the prevention of
human pathologies? // Biomed. Pharmacother - 2002 - Vol. 56 - P. 200-207.
1489. Tappel A.L. The inhibition of hematin-catalyzed oxidations by a-tocopherol // Arch. Biochem-
1954.- Vol. 50.- P. 473-485.
1490. Tasinato A., Boscoboinik D., Bartoli G.M. et al. D-a-tocopherol inhibition of vascular smooth
muscle cell proliferation occurs at physiological concentrations, correlates with protein kinase С
inhibition, and is independent of its antioxidant properties // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1995-
Vol. 92.-P. 12190-12194.
1491. Teranishi М., Karbowski М., Kurono C. et al. Effects of coenzyme Q10 on changes in the mem¬
brane potential and rate of generation of reactive oxygen species in hydrazine- and chlorampheni¬
col-treated rat liver mitochondria// Arch. Biochem. Biophys - 1999 - 366- P. 157-167.
1492. Tesoriere L., Bongiomo A., Pintaudi A.M. et al. Synergistic interactions between vitamin A and
vitamin E against lipid peroxidation in phosphatidylcholine liposomes // Arch. Biochem. Biophys-
1996.- Vol. 326.-P. 57-63.
1493. Tesoriere L., D'Arpa D., Butera D. Oral supplements of vitamin E improve measures of oxidative
stress in plasma and reduce oxidative damage to LDL and erythrocytes in beta-thalassemia inter¬
media patients // Free Radic. Res - 2001.- Vol. 34 - P. 529-540.
1494. Tesoriere L., D'Arpa D., Maggio A. et al. Oxidation resistance of LDL is correlated with vitamin E
status in beta-thalassemia intermedia// Atherosclerosis - 1998 - Vol. 137-P. 429-435.
1495.Teupser D., Thiery J., Seidel D. a-Tocopherol down-regulates scavenger receptor activity in
macrophages // Atherosclerosis - 1999 - Vol. 144 - P. 109-115.
1496. Theriault A., Wang Q., Gapor A., Adeli, K. Effects of y-tocotrienol on apoB synthesis, degradation,
and secretion in HepG2 cells // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol.- 1999 - Vol. 19 - P. 704-712.
1497. Theriault A., Wang Q., Van Idersine S.C. et al. Modulation of hepatic lipoprotein synthesis and
secretion by taxifolin flavonoid // J. Lipid Res - 2000 - Vol. 41.- P. 1969-1979.
1498. Therond P., Auger J., Legrand A., Jouannet P. a-Tocopherol in human spermatozoa and seminal
plasma: relationships with motility, antioxidant enzymes and leukocytes // Mol. Hum. Reprod.-
1996.- Vol. 2.-P. 739-744.
501
1499. Thomas J.P., Geiger P.G., Maiorino M. et al. Enzymatic reduction of phospholipid and cholesterol
hydroperoxides in artificial bilayers and lipoproteins // Biochim. Biophys. Acta- 1990- Vol.
1045.- P. 252-260.
1500. Thomas M.J. Urate causes the human polymorphonuclear leukocyte to secrete superoxide // Free
Radic. Biol. Med.- 1992.- Vol. 12.- P. 89-91.
1501. Thomas S.R., Leichtweis S.B., Pettersson K. et al. Dietary co-supplementation with vitamin E and
coenzyme Q10 inhibits atherosclerosis in apolipoprotein E gene knockout mice // Arterioscler.
Tromb. Vase. Biol.- 2001.- Vol. 21.- P. 585-593.
1502. Thomas S.R., Neuzil J., Stocker R. Cosupplementation with coenzyme Q prevents the prooxidant
effect of a-tocopherol and increases the resistance of LDL to transition metal-dependent oxidation
initiation // Arterioscler. Tromb. Vase. Biol - 1996 - Vol. 16 - P. 687-696.
1503. Thomas S.R., Witting P.K., Stocker R. 3-Hydroxyanthranilic acid is an efficient, cell-derived co¬
antioxidant for a-tocopherol, inhibiting human low density lipoprotein and plasma lipid peroxida¬
tion // J. Biol. Chem.- 1996.- Vol. 271.- P. 32714-32721.
1504. Tian Y.P., Fang Y.Z., Luo Q.H. et al. The inhibitory effects of 21 mimics of superoxide dismutase
on luminol-mediated chemiluminescence emitted from PMA-stimulated polymorphonuclear leuko¬
cytes // Free Radic. Biol. Med - 1992 - Vol. 13 - P. 533-541.
1505. Tijburg L.B.M., Wiseman S.A., Meijer G.W., Weststrate J.A. Effects of green tea, black tea and
dietary lipophilic antioxidants on LDL oxidizability and atherosclerosis in hypercholesterolaemic
rabbits // Atherosclerosis - 1997 - Vol. 135 - P. 37-47.
1506. Tikhaze A., Lankin V., Konovalova G. et al. Prevention of LDL free radical oxidation during
atherosclerosis by different antioxidants // Abstr. 10th Biennial Meeting of the Soc. for Free Radic.
Res. Intern - Kyoto, 2000 - № 0 10-7- P. 51.
1507. Tikkanen M.J., Wahala K., Ojala S. et al. Effect of soybean phytoestrogen intake on low density
lipoprotein oxidation resistance // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1998 - Vol. 95- P. 3106-3110.
1508. Till G.O., Guilds L.S., Mahrougui M. et al. Role of xanthine oxidase in thermal injury of skin //
Am. J. Pathol.- 1989.- Vol. 135.-P. 195-202.
1509. Tohgi H., Abe Т., Saheki M. et al. a-Tocopherol quinone level is remarkably low in the cerebro¬
spinal fluid of patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis // Neurosci. Lett - 1996 - VoL
207.- P. 5-8.
1510. Tomasetti М., Alieva R., Borghi B., Collins A.R. In vivo supplementation with coenzyme Q10 en¬
hances the recovery of human lymphocytes from oxidative DNA damage // FASEB J - 2001.- Vol.
15.-P. 1425-1427.
1511. Tomasetti М., Littarru G.P., Stocker R., Alieva R. Coenzyme Q!0 enrichment decreases oxidative
DNA damage in human lymphocytes // Free Radic. Biol. Med - 1999 - Vol. 27- P. 1027-1032.
1512. Torti F.M., Torti S.V. Regulation of ferritin genes and protein // Blood - 2002 - Vol. 99 - P. 3505-3516.
1513.Torun М., Akgul S., Sargin H. Serum vitamin E level in patients with breast cancer // J. Clin.
Pharm. Ther.- 1995.- Vol. 20.- P. 173-178.
1514. Touati D. Molecular genetics of superoxide dismutases // Free Radic. Biol. Med - 1988.- Vol. 5-
P. 393-402.
1515. Touati D. Sensing and protecting against superoxide stress in Escherichia coli - how many ways
are there to trigger soxRS response? // Redox Report - 2000 - Vol. 5 - P. 287-293.
1516. Toumaire C., Croux S., Maurette M.-T. et al. Antioxidant activity of flavonoids: efficiency of
singlet oxygen (1 Ag) quenching // J. Photochem. Phobiol - 1993 - Vol. 19 - P. 205-215.
1517. Traber M.G., Kayden H.J. Preferential incorporation of a-tocopherol vs. y-tocopherol in human
lipoproteins // Am. J. Clin. Nutr.- 1989.- Vol. 49.- P. 517-526.
1518. Traber M.G., Ramakrishnan R., Kayden H.J. Human plasma vitamin E kinetics demonstrate rapid
recycling of plasma RRR-a-tocopherol // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1994- Vol. 91- P. 10005-
10008.
1519. Traber M.G., Winklhofer-Roob B.M., Roob J.M. et al. Vitamin E kinetics in smokers and non-
smokers // Free Radic. Biol. Med - 2001 - Vol. 31- P. 1368-1374.
1520. Tran K., Chan A.C. Comparative uptake of a- and y-tocopherol by human endothelial cells // Lip¬
ids.- 1992.- Vol. 27.-P. 38-41.
502
1521. Tran К. Chan A.C. R,R,R-a-Tocopherol potentiates prostacyclin release in human endothelial
cells. Evidence for structural specificity of the tocopherol molecule // Biochim. Biophys. Acta-
1990.-Vol. 1043.-P. 189-197.
1522. Treitinger A., Spada C., Verdi J.C. et al. Decreased antioxidant defence in individuals infected by
the human immunodeficiency virus // Eur. J. Clin. Invest - 2000.- Vol. 30 - P. 454-459.
1523. Trenam C.W., Dabbagh A.J., Morris C.J. Blake D.R. Skin inflammation induced by reactive oxy¬
gen species (ROS): an in-vivo model // Brit. J. Dermatol - 1991- Vol. 125.- P. 325-329.
1524. Trevisani F., Caraceni P., Simoncini M. et al. Evidence of oxidative imbalance in long-term liver
transplant patients // Dig. Liver Dis - 2002 - Vol. 34 - P. 279-284.
1525. Trevisanato S.I., Kim Y.I. Tea and health // Nutr. Rev - 2000 - Vol. 58 - P. 1-10.
1526. Tribble D.L., van den Berg J.J.M., Motchnik P.A. et al. Oxidative susceptibility of low density
lipoprotein subfractions is related to their ubiquinol-10 and a-tocopherol content // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 1994.-Vol. 91.-P. 1183-1187.
1527. Tsai K., Wang S.-S., Chen T.-S. et al. Oxidative stress: an important phenomenon with pathogenetic
significance in the progression of acute pancreatitis // Gut - 1998 - Vol. 42 - P. 850-855.
1528. Tsai L.Y., Tsai S.M., Lee K.T., Yu H.S. Levels of plasma lipid peroxides before and after choledo-
cholithotomy in patients with obstructive jaundice // J. UOEIL- 1992 - Vol. 14 - P. 261-269.
1529. Tsai S.H., Lin-Shiau S.Y., Lin J.K. Suppression of nitric oxide synthase and the down-regulation of
the activation of NF-кВ in macrophages by resveratrol // Brit. J. Pharmacol.- 1999.- Vol. 126 - P.
673-680.
1530. Tsan M.F., White J.E., Santana T.A., Ching Y.L. Tracheal insufflution of tumor necrosis factor
protects rats against oxygen toxicity // J. Appl. Physiol-7 990 - Vol. 68 - P. 1211-1219.
1531. Tug Т., Karatas F., Terzi S.M. Antioxidant vitamins (A, С and E) and malondialdehyde levels in
acute exacerbation and stable periods of patients with chronic obstructive pulmonary disease //
Clin. Invest. Med.- 2004.- Vol. 27.- P. 123-128.
1532. Turgut М., Basaran O., Cekmen M. et al. Oxidant and antioxidant levels in preterm newborns with
idiopathic hyperbilirubinaemia // J. Paediatr. Child. Health - 2004 - Vol. 40 - P. 633-637.
1533. Turley J.M., Fu Т., Ruscetti F.W. et al. Vitamin E succinate induces Fas-mediated apoptosis in
estrogen receptor-negative human breast cancer cells // Cancer Res - 1997- Vol. 57 - P. 881-890.
1534. Turley J.M., Funakoshi S., Ruscetti R.W. et el. Growth inhibition and apoptosis of RL human В
lymphoma cells by vitamin E succinate and retinoic acid: role for transfoming growth factor beta //
Cell Growth Differ.- 1995.- Vol. 6.- P. 655-663.
1535.Turunen М., Appelkvisst E.L., Sindelar P., Dallner G. Blood concentration of coenzyme Q10 in¬
creases in rat when esterified forms are administered // J. Nutr- 1999 - Vol. 129 - P. 2113-2118.
1536. Udupi V., Rice-Evans C. Thiol compounds as protective agents in erythrocyte under oxidative
stress // Free Radic. Res. Commun - 1992.- Vol. 16 - P. 315-323.
1537. Ueda J.-I., Saito N., Shimazu Y., Ozawa T. A comparison of scavenging abilities of antioxidants
against hydroxyl radicals // Arch. Biochem. Biophys.- 1996.- Vol. 333.- P. 377-384.
1538. Ueda S., Nakamura H., Masutani H. et al. Baicalin induces apoptosis via mitochondrial pathway as
prooxidant // Mol. Immunol.- 2002.- Vol.38.- P. 781-791.
1539. Umegaki K., Inoue K., Takeuchi N., Higuchi M. Improved method for the analysis of ascorbic acid
in plasma by high-performance liquid chromatography with electrochemical detection // J. Nutr.
Sei. Vitaminol - 1994.- Vol. 40.-P. 73-79.
1540. Unal М., Tamer L., Pata Y.S. et al. Serum levels of antioxidant vitamins, copper, zinc and magne¬
sium in children with chronic rhinosinusitis // J. Trace Elem. Med. Biol - 2004 - Vol. 18 - P. 189—
192.
1541. Upritchard J.E., Sutherland W.H. Oxidation of heparin-treated low density lipoprotein by peroxi¬
dases // Atherosclerosis - 1999- Vol. 146 - P. 211-219.
1542. Upston J.M., Terentis A.C., Stocker R. Tocopherol-mediated peroxidation of lipoproteins: implications
for vitamin E as a potential antiatherogenic supplement // FASEB J - 1999- Vol. 13 - P. 977-994.
1543. Upston J.M., Witting P. K., Brown A.J. et al. Effect of vitamin E on aortic lipid oxidation and inti-
mal proliferation after arterial injury in cholesterol-fed rabbits // Free Radic. Biol. Med - 2001-
Vol. 31.-P. 1245-1253.
503
1544. Ursini F., Maiorino М., Valente M. et al. Purification from pig liver of a protein which protects lipo¬
somes and biomembranes from peroxidative degradation and exhibits glutathione peroxidase activity
on phosphatidylcholine hydroperoxides// Biochim. Biophys. Acta - 1982 - Vol. 710-P. 197-210.
1545. Ursini F., Maiorino М., Gregolin C. A glutathione peroxidase active on phospholipid hydroperox¬
ides protects phosphatidyl choline liposomes and biomembranes from peroxidation // Oxy Radicals
and Their Scavenging Systems - Vol. 2 - N.Y.: Elsevier, 1983 - P. 224-229.
1546. Ursini F., Bindoli A. The role of selenium peroxidases in the protection against oxidative damage
of membranes // Chem. Phys. Lipids - 1987 - Vol. 44 - P. 255-276.
1547. Utomo A., Jiang X., Furuta S. et al. Identification of a novel putative non-selenocysteine containing
phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (NPGPx) essential for alleviating oxidative
stress generated from polyunsaturated fatty acids in breast cancer cells // J. Biol. Chem - 2004-
Vol. 279.- P. 43522-43529.
1548. Vaisman N., Kerasin E., Hahn T. et al. Increased neutrophil chemiluminescence production in pa¬
tients with cystic fibrosis // Metabolism.- 1994 - Vol. 43 - P. 719-722.
1549. Valgimigli М., Merli E., Malagutti P. et al. Hydroxyl radical generation, levels of tumor necrosis
factor-alpha, and progression to heart failure after acute myocardial infarction // J. Am. Coll. Car¬
diol.- 2004.- Vol. 43.- P. 2000-2008.
1550. Vallee B.L., Falchuk K.H. The biochemical basis of zinc physiology // Physiol. Rev - 1993- Vol.
73.- P. 79-118.
1551. Valsecchi L., Cairone R., Castiglioni M.T. et al. Serum levels of alpha-tocopherol in hypertensive
pregnancies//Hypertens. Pregnancy - 1999- Vol. 18-P. 189-195.
1552. Van Acker F.A., Schouten O., Haenen G.R. et al. Flavonoids can replace a-tocopherol as an anti¬
oxidant // FEBS Lett.- 2000.- Vol.473.- P. 145-148.
1553. Van Acker S.A., de Groot M.J., van den Berg D.-J. et al. A quantum chemical explanation of the
antioxidant activity of flavonoids // Chem. Res. Toxicol - 1996 - Vol. 9 - P. 1305-1312.
1554. Van Acker S.A., Tromp M.N., Haenen G.R. et al. Flavonoids as scavengers of nitric oxide radical //
Biochem. Biophys. Res. Commun - 1995- Vol. 214 - P. 755-759.
1555. Van Acker S.A., van Balen G.P., van den Berg D.J. et al. Influence of iron chelation on the antioxi¬
dant activity of flavonoids // Biochem. Pharmacol - 1998 - Vol. 56 - P. 935-943.
1556. Van Antwerpen V.L., Theron A.J., Richards G.A. et al. Vitamin E, pulmonary functions, and
phagocyte-mediated oxidative stress in smokers and nonsmokers // Free Radic. Biol. Med - 1995-
Vol. 18.-P. 935-941.
1557. Van Binsbergen C.J., Odink J., Van den Berg H. et al. Nutritional status in anorexia nervosa: clini¬
cal chemistry, vitamins, iron and zinc // Eur. J. Clin. Nutr - 1988 - Vol. 42 - P. 929-937.
1558. Van De Casteele М., Zaman Z., Zeegers M. Blood antioxidant levels in patients with alcoholic liver
disease correlate with the degree of liver impairment and are not specific to alcoholic liver injury it¬
self // Aliment. Pharmacol. Ther - 2002 - Vol. 16 - P. 985-992.
1559. Van Deenen L.L. Phospholipids and membranes // Progress in the Chemistry of Fats and other
Lipids.- Vol. 8.- N.Y.: Pergamon, 1985.- P. 102.
1560. Van den Worm E., Beukelman C.J., Van den Berg A.J.J. et al. Effects of methoxylation of apo-
cynin and analogs on the inhibition of reactive oxygen species production by stimulated human
neutrophils // Eur. J. Pharmacol.- 2001- Vol. 433 - P. 225-230.
1561. Van der Meide P.H., De Labie M.C.D.C., Botman C.A.D. et al. Mercuric chloride down-regulates
T cell interferon-y production in brown Norway but not in Lewis rats: role of glutathione // Eur. J.
Immunol.- 1993.- Vol. 23.- P. 675-681.
1562. Van der Vliet A., Hu M.-L., O'Neill C.A. et al. Interactions of human blood plasma with hydrogen
peroxide and hypochlorous acid // J. Lab. Clin. Med - 1994 - Vol. 124 - P. 701-707.
1563. Van Doormaal J.J., Idema I.G., Muskiet F.A. et al. Effects of short-term high dose intake of evening
primrose oil on plasma and cellular fatty acid compositions, a-tocopherol levels, and erythropoiesis in
normal and type 1 (insulin-dependent) diabetic men // Diabetologia - 1988 - Vol. 31- P. 576-584.
1564. Van Dyke K., McConnell P., Marquardt L. Green tea extract and its polyphenols markedly inhibit
luminol-dependent chemiluminescence activated by peroxynitrite or SIN-1 // Luminescence-
2000.-Vol. 15.-P. 37-43.
504
1565. Van Dyke К., Sacks М., Oazi N. A new screening method to detect water-soluble antioxi¬
dants: Acetaminophen (tylenol) and other phenols react as antioxidants and destroy peroxyni-
trite-based luminol-dependent chemiluminescence// J. Biolum. Chemilum.- 1998 - Vol. 13-
P.339-348.
1566. Vanecek J. Cellular mechanisms of melatonin action // Physiol. Rev - 1998.- Vol. 78 - P. 687-721.
1567. Van Haaften R.I.M., Evelo C.T.A., Penders J. et al. Inhibition of human glutathione S-transferase
PI-1 by tocopherols and a-tocopherol derivatives // Biochim. Biophys. Acta- 2001- Vol. 1548 -
P. 23-28.
1568. Van Het Hof K.H., Wiseman S.A., Yang C.S., Tijburg L.B. Plasma and lipoprotein levels of tea cate-
chins following repeated tea consumption // Proc. Soc. Exp. Biol. Med - 1999 - Vol. 220- P. 203-209.
1569. Van Jaarsveld H., Kuyl J.M., Schulenburg D.H., Wiid N.M. Effect of flavonoids on the outcome of
myocardial mitochondrial ischemia/reperfusion injury // Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol-
1996.- Vol. 91.- P. 65-75.
1570. Van Lente F., Daher R., Waletzky J.A. Vitamin E compared with other potential risk factor concen¬
trations in patients with and without coronary artery disease: a case-matched study // Eur. J. Clin.
Chem. Clin. Biochem.- 1994.- Vol. 32.- P. 583-587.
1571. Vanreyk D.M., Dean R.T. The iron-selective chelator desferal can reduce chelated copper // Free
Radic. Res.- 1996.- Vol. 24.- P. 55-60.
1572. Van Zoeren-Grobben D., Lindeman J.H., Houdkamp E. et al. Markers of oxidative stress and anti¬
oxidant activity in plasma and erythrocytes in neonatal respiratory distress syndrome // Acta Paedi-
atr.- 1997.- Vol. 86.-P. 1356-1362.
1573. Varga S.I., Novak Z., Pataki L. et al. The influence of antioxidants on the oxidative stress of red
blood cells // Clin. Chim. Acta.- 1992 - Vol. 205- P. 241-244.
1574. Venugopal S.K., Devaraj S., Yang Т., Jialal I. a-Tocopherol decreases superoxide anion release in
human monocytes under hyperglycemic conditions via inhibition of protein kinase C-alpha // Dia¬
betes.- 2002.- Vol. 51.- P. 3049-3054.
1575. Verhoeyen M.E., Bovy A., Collins G. et al. Increasing antioxidant levels in tomatoes through modi¬
fication of the flavonoid biosynthetic pathway // J. Exp. Bot.- 2002.- Vol. 53 - P. 2099-2106.
1576. Verlangieri A.J., Bush M.J. Effects of D-a-tocopherol supplementation on experimentally induced
primate atherosclerosis // J. Am. Coll. Nutr- 1992.- Vol. 11.- P. 131-138.
1577. Vemet P., Rock E., Mazur A. et al. Selenium-independent epididymis-restricted glutathione per¬
oxidase 5 protein (GPX5) can back up failing Se-dependent GPXs in mice subjected to selenium
deficiency // Mol. Reprod. Dev - 1999 - Vol. 54 - P. 362-370.
1578. Vessby J., Basu S., Mohsen R. et al. Oxidative stress and antioxidant status in type 1 diabetes mel-
litus // J. Intern. Med.- 2002.- Vol. 251.- P. 69-76.
1579. Viana М., Baibas C., Bonet B. et al. In vitro effects of a flavonoid-rich extract on LDL oxidation //
Atherosclerosis - 1996- Vol. 123-P. 83-91.
1580. Vinceti M , Rovesti S., Marchesi C. et al. Changes in drinking water selenium and mortality for
coronary disease in a residential cohort // Biol. Trace Elem. Res.- 1994.- Vol. 40.- P. 267-275.
1581. Vinson J.A. Flavonoids in foods as in vitro and in vivo antioxidants // Adv. Exp. Med. Biol-
1998.-Vol. 439.-P. 151-164.
1582. Visner G.A., Chesrown S.E., Monnier J. et al. Regulation of manganese superoxide dismutase: IL-1
and TNF induction in pulmonary artery and microvascular endothelial cells // Biochem. Biophys.
Res. Commun.- 1992.- Vol. 188.- P. 453-452.
1583. Voegele A. F., Jerkovic L., Wellenzohn B. et al. Characterization of the vitamin E-binding proper¬
ties of human plasma afamin // Biochemistry - 2002 - Vol. 41- P. - 14532-14538.
1584. Von Herbay A., Stahl W., Niederau C. et al. Diminished plasma levels of vitamin E in patients with
severe viral hepatitis // Free Radic. Res.- 1996.- Vol. 25- P. 461-466.
1585. Vougier S., Mary J., Friguet B. Subcellular localization of methionine sulphoxide reductase A
(MsrA): evidence for mitochondrial and cytosolic isoforms in rat liver cells // Biochem. J - 2003-
Vol. 373.- P. 531-537.
1586. Vural P., Canbaz М., Selcuki D. Plasma antioxidant defense in actinic keratosis and basal cell car¬
cinoma // J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol - 1999- Vol. 13 - P. 96-101.
505
1587. Wagner K.-H., Kamal-Eldin A., Elmadfa I. Gamma-tocopherol - an underestimated vitamin ? 11
Ann. Nutr. Metab.- 2004.- Vol. 48.- P. 169-188.
1588. Wahlund G., Marklund S.L., Sjoguist P.O. Extracellular-superoxide dismutase type-C (ЕС-SOD C)
reduces myocardial damage in rats subjected to coronary occlusion and 24 hours of reperfusion //
Free Radic. Res. Commun - 1992 - Vol. 17 - P. 41-47.
1589. Wakatsuki A., Okatani Y., Shinohara K. et al. Melatonin protects against ischemia/reperfusion-induced
oxidative damage to mitochondria in fetal rat brain// J. Pineal Res - 2001- Vol. 31- P. 167-172.
1590. Wallerath Т., Deckert G., Temes T. et al. Resveratrol, a polyphenolic phytoalexin present in red
wine, enhances expression and activity of endothelial nitric oxide synthase // Circulation - 2002-
Vol. 106.-P. 1652-1658.
1591. Walters-Laporte E., Furman C., Fouquet S. et al. A high concentration of melatonin inhibits in vitro
LDL peroxidation but not oxidized LDL toxicity toward cultured endothelial cells // J. Cardiovasc.
Pharmacol.- 1998.- Vol. 32.- P. 582-592.
1592. Wanders R.J.A., Denis S. Identification of superoxide dismutase in rat liver peroxisomes // Bio¬
chim. Biophys. Acta - 1992 - Vol. 1115-P. 259-262.
1593. Wang M.X., Wei A., Yuan J. et al. Expression and regulation of peroxiredoxin 5 in human os¬
teoarthritis // FEBS Lett.- 2002.- Vol.531.- P. 359-362.
1594. Wang X., Liu J., Yokoi I. et al. Direct detection of circulating free radicals in the rat using electron
spin resonance spectrometry // Free Radic. Biol. Med - 1992 - Vol. 12 - P. 121-126.
1595. Wang X., Phelan S.A., Forsman-Semb K. et al. Mice with targeted mutation of peroxiredoxin 6
develop normally but are susceptible to oxidative stress // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P.
25179-25190.
1596. Wang X., Quinn P.J. Vitamin E and its function in membranes // Progr. Lipid Res - 1999 - Vol.
38.- P. 309-336.
1597. Wang X.-D., Marini R.P., Hebuteme X. et al. Vitamin E enhances the lymphatic transport of P-carotene
and its conversion to vitamin A in the ferret // Gastroenterology - 1995- Vol. 108 - P. 719-726.
1598. Wang X.-D., Russell R.M., Liu C. et al. Р-Oxidation in rabbit liver in vitro and in the perfused
ferret liver contributes to retinoic acid biosynthesis from р-apocarotenoic acids // J. Biol. Chem-
1996.- Vol. 271.- P. 26490-26498.
1599. Wang Y., Walsh S.W. Antioxidant activities and mRNA expression of superoxide dismutase, cata¬
lase, and glutathione peroxidase in normal and preeclamptic placentas // J. Soc. Gynecol. Invest-
1996.-Vol. 3.-P. 179-184.
1600. Washko P., Rotrosen D., Levine M. Ascorbic acid in human neutrophils // Am. J. Clin. Nutr-
1991.- Vol. 54.- P. S1221-S1227.
1601. Watson R.D., Cannon R.A., Kurland G.S. et al. Selenium responsive myositis during prolonged
home total parenteral nutrition in cystic fibrosis // J. Parent. Ent. Nutr - 1985 - Vol. 9 - P. 58-60.
1602. Watson W.H., Yang X., Choi Y.E. et al. Thioredoxin and its role in toxicology // Toxicol. Sci-
2003.- Vol. 78.-P. 3-14.
1603. Wayner D.D.M., Burton G.W., Ingold K.U. et al. The relative contributions of vitamin E, urate,
ascorbate, and proteins to the total peroxyl radical-trapping antioxidant activity of human blood
plasma // Biochim. Biophys. Acta - 1987 - Vol. 924 - P. 408-419.
1604. Weber Т., Lu М., Andera L. et al. Vitamin E succinate is a potent novel antineoplastic agent with
high selectivity and cooperativity with tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand
(Apo2 ligand) in vivo // Clin. Cancer Res - 2002 - Vol. 8 - P. 863-869.
1605. Weiss B., Wu J. Control of a superoxide response regulon of Escherichia coli // Free. Radic. Biol.
Med.- 1990.- Suppl. 1.- P. 45.
1606. Weissbach H., Etienne F., Hoshi T. et al. Peptide methionine sulfoxide reductase: structure, mecha¬
nism of action, and biological function // Arch. Biochem. Biophys.- 2002 - Vol. 397- P. 172-178.
1607. Wellbum A.R. Studies on the biosynthesis of the tocopherols in higher plants // Phytochemistry.-
1970.- Vol. 9.- P. 743-748.
1608. Wen S.T.. Van Etten R.A. The PAG gene product, a atress-induced protein with antioxidant proper¬
ties, is an Abl SH3-binding protein and a physiological inhibitor of c-Abl tyrosine kinase activity //
Genes. Dev.- 1997.- Vol. 11.- P. 2456-2467.
506
1609. Wen Y., Killalea S., McGettigan P., Feely J. Lipid peroxidation and antioxidant vitamins С and E
in hypertensive patients // Ir. J. Med. Sci - 1996 - Vol. 165 - P. 210-212.
1610. Wendel A. Enzymes acting against reactive oxygen // Enzymes - Tools and Targets - Basel: Kar-
ger, 1988.-P. 161-167.
1611. Westermarck Т., Aberg L., Santavuori P. et al. Evaluation of the possible role of coenzyme Qi0 and
vitamin E in juvenile neuronal ceroid-lipofuscinosis (JNCL) // Mol. Aspects Med - 1997- Vol. 18,
Suppl.-P. S259-S262.
1612. Westerveld G.J., Dekker I., Voss H.P. et al. Antioxidant levels in the nasal mucosa of patients with
chronic sinusitis and healthy controls // Arch. Otolaryngol. Head. Neck. Surg - 1997- Vol. 123-
P. 201-204.
1613. White C.W., Jackson J.H., Abuchowski A. et al. Polyethylene glycol-attached antioxidant enzymes
decrease pulmonary oxygen toxicity in rats // J. Appl. Physiol.- 1989.- Vol. 66.- P. 584-590.
1614. Whitehead T.P., Robinson D., Allaway S. et al. Effect of red wine ingestion on the antioxidant
capacity of serum // Clin. Chem - 1995- Vol. 41- P. 32-35.
1615. Wiid I., Seaman Т., Hoal E.G. et al. Total antioxidant levels are low during active ТВ and rise with
anti-tuberculosis therapy // IUBMB Life - 2004 - Vol. 56 - P. 101-106.
1616. Wilcox L.J., Borradaile N.M., de Dreu L.E., Huff M.W. Secretion of hepatocyte apoB is inhibited
by the flavonoids, naringenin and hesperetin, via reduced activity and expression of ACAT2 and
MTP // J. Lipid Res.- 2001.- 42.- P. 725-734.
1617. Wilke B.C., Vidailhet М., Favier A. et al. Selenium, glutathione peroxidase (GSH-Px) and lipid
peroxidation products before and after selenium supplementation // Clin. Chim. Acta - 1992 - Vol.
207.-P. 137-142.
1618. Williams K., Frayne J., Hall L. Expression of extracellular glutathione peroxidase type 5 (GPX5) in
the rat male reproductive tract // Mol. Hum. Reprod - 1998 - Vol. 4.- P. 841-848.
1619. Williams M.A., Woelk G.B., King I.B. et al. Plasma carotenoids, retinol, tocopherols, and lipopro¬
teins in preeclamptic and normotensive pregnant Zimbabwean women // Am. J. Hypertens - 2003-
Vol. 16.-P. 665-672.
1620. Williams R.E., Zweier J.L., Flaherty J.T. Treatment with deferoxamine during ischemia improves
functional and metabolic recovery and reduces reperfusion-induced oxygen radical generation in
rabbit hearts // Circulation - 1991- Vol. 83 - P. 1006-1014.
1621. Winkel-Shirley B. Biosynthesis of flavonoids and effects of stress // Curr. Opin. Plant Biol-
2002.- Vol. 5.- P. 218-223.
1622. Winklhofer-Roob B.M., Tuchschmid P.E., Molinari L., Shmerling D.H. Response to a single oral
dose of all-rac-alpha-tocopheryl acetate in patients with cystic fibrosis and in healthy individuals //
Am. J. Clin. Nutr.- 1996.- Vol. 63.- P. 717-721.
У1623. Winterboum C.C. Erythrocyte SOD levels // Handbook of Methods for Oxygen Radical Research-
Boca Raton: CRC Press, 1986.- P. 277-280.
1624. Winterboum C.C. Free radical reactions of the blood // Chem. N. Z- 1989 - Vol. 53 - P. 10-11.
1625. Wintjens R., Noel C., May A.C.W. et al. Specificity and phenetic relationships of iron- and manga¬
nese-containing superoxide dismutases on the basis of structure and sequence comparisons // J.
Biol. Chem.- 2004.- Vol.279.- P. 9248-9254.
1626. Wiseman H., O'Reilly J.D., Adlercreutz H. et al. Isoflavone phytoestrogens consumed in soy de¬
crease F2-isoprostane concentrations and increase resistance of low-density lipoprotein to oxidation
in humans // Am. J. Clin. Nutr - 2000 - Vol. 72,- P. 395-400.
1627. Wiseman S.A., Mathot J.N., de Fouw N.J., Tijburg L.B. Dietary non-tocopherol antioxidants pre¬
sent in extra virgin olive oil increase the resistance of low density lipoproteins to oxidation in rab¬
bits // Atherosclerosis - 1996 - Vol. 120- P. 15-23.
1628. Wolf G. y-Tocopherol: en effective protector of lipids against nitric oxide-initiated peroxidation
damage // Nutr. Rev - 1997- Vol. 55 - P. 376-378.
1629. Wollman E.E., d'Auriol L., Rimsky L. et al. Cloning and expression of cDNA for human thiore¬
doxin//J. Biol. Chem.- 1988.-Vol. 263.-P. 15506-15512,
1630. Wood L.G., Fitzgerald D.A., Gibson P.G. et al. Oxidative stress in cystic fibrosis: dietary and
metabolic factors // J. Am. Coll. Nutr.- 2001.- Vol. 20, Suppl - P. 157-165.
507
1631. Wood Z.A., Schroder E., Robin H.J., Poole L.B. Structure, mechanism and regulation of peroxire-
doxins // Trends Biochem. Sci.- 2003 - Vol.28 - P.32-40.
1632. Worthington H.V., Hunt L.P., McCloy R.F. et al. Dietary antioxidant lack, impaired hepatic
glutathione reserve, and cholesterol gallstones // Clin. Chim. Acta.- 2004 - Vol. 349.- P. 157—
165.
1633. Worwoood М., Brook J.D., Cragg S.J. et al. Assignment of human ferritin genes to chromosomes
11 and 19q 13.3— 19qter // Hum. Genet - 1985 -Vol. 69- P. 371-374.
1634. Wright J.S., Johnson E.R., DiLabio G.A. Predicting the activity of phenolic antioxidants: theoreti¬
cal method, analysis of substituent effects, and application to major families of antioxidants // J.
Am. Chem. Soc.- Vol. 123.-P. 1173-1183.
1635. Wu C.H., Tsai-Wu J.J., Huang Y.T. et al. Identification and subcellular localization of a novel
Cu,Zn superoxide dismutase of Mycobacterium tuberculosis // FEBS Lett- 1998 - Vol. 439 - P.
192-196.
1636. Wu J., Sugiyama H., Zeng L.H. et al. Evidence of Trolox and some gallates as synergistic protec¬
tors of erythrocytes against peroxyl radicals // Biochem. Cell Biol - 1998 - Vol. 76 - P. 661-664.
1637. Wu J.M., Wang Z.-R., Hsieh T.-C. et al. Mechanism of cardioprotection by resveratrol, a phenolic
antioxidant present in red wine // Int. J. Mol. Med - 2001- Vol. 8 - P. 3-17.
1638. Wu S.C., Chou Y.H. Measurement of serum vitamin E isomers in fullterm and preterm infants //
Chang Gung Med. J.- 2001.- Vol. 24.- P. 793-798.
1639. Wu T.-W., Wu J., Carey D., Zeng L.-H. Puipurogallin protects ventricular myocytes and aortic
endothelial cells of rats against oxyradical damage // Biochem. Cell Biol - 1992 - Vol. 70.- P.
803-809.
1640. Xavier S., Yamada K., Samuni A.M. et al. Differential protection by nitroxides and hydroxyl-
amines to radiation-induced and metal ion-catalyzed oxidative damage // Biochim. Biophys. Acta.-
2002.- Vol. 1573.- P. 109-120.
1641. Xia B., Vlamis-Gardikas A., Holmgren A. et al. Solution structure of Escherichia coli glutare-
doxin-2 shows similarity to mammalian glutathione-S-transferases // J. Mol. Biol - 2001.- Vol.
310.- P. 907-918.
1642. Xie B., Zhou J.F., Lu Q. et al. Oxidative stress in patients with acute coxsackie virus myocarditis //
Biomed. Environ. Sci - 2002 - Vol. 15 - P. 48-57.
1643. Xin J., Allenbrand B., Sun G.Y. Dietary supplementation of grape polyphenols and chronic ethanol
administration on LDL oxidation and platelet function in rats // Life Sci.- 1998 - Vol. 63 - P. 383-
390.
1644. Xu D.P., Wells W.W. alpha-Lipoic acid dependent regeneration of ascorbic acid from dehy-
droascorbic acid in rat liver mitochondria // J. Bioenerg. Biomembrane.- 1996 - Vol. 28 - P. 77-
85.
1645. Xu X., Wang H.J., Muiphy P.A. et al. Daidzein is a more bioavailable soymilk isoflavone than is
genistein in adult women // J. Nutr - 1994 - Vol. 124 - P. 825-832.
1646. Yadav D., Hertan H.I., Schweitzer P. et al. Serum and liver micronutrient antioxidants and serum
oxidative stress in patients with chronic hepatitis С // Am. J. Gastroenterol - 2002 - Vol. 97- P.
2634-2639.
1647. Yagi K. Female hormones act as natural antioxidants - a survey of our research // Acta Biochim.
Polonica - 1997.- Vol. 44.- P. 701-709.
1648. Yagi K., Komura S. Inhibitory effect of female hormones on lipid peroxidation // Biochem. Int-
1986.- Vol. 13.-P. 1051-1055.
1649. Yamada K., Hayashi Т., Kuzuya M. et al. Physiological concentration of 17 beta-estradiol inhibits
chemotaxis of human monocytes in response to monocyte chemotactic protein 1 // Artery - 1996-
Vol. 22.- P. 24-35.
1650. Yamamoto K., Niki E. Interaction of a-tocopherol with iron: antioxidant and prooxidant effects of
a-tocopherol in the oxidation of lipids in aqueous dispersions in the presence of iron // Biochim.
Biophys. Acta.- 1988.- Vol. 958.- P. 19-23.
1651. Yamamoto S., Tamai Ii., Ishisaka R. et al. Mechanism of a-tocopheryl succinate-induced apoptosis
of promyelocytic leukemia cells // Free Radic. Res - 2000 - Vol. 33 - P. 407-418.
508
1652. Yamamoto Y., Fujisawa А., Нага A., Dunlap W.C. An unusual vitamin E constituent (a-
tocomonoenol) provides enhanced antioxidant protection in marine organisms adapted to cold-
water environments // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2001 - Vol. 98 - P. 13144-13148.
1653. Yamamoto Y., Mantsui Y., Natori S., Obinata M. Cloning of a housekeeping-type gene (MER5) pref¬
erentially expressed in murine erythroleukemia cells // Oncogene - 1989 - Vol. 80 - P. 337-343.
1654. Yamanaka N., Oda O., Nagao S. Green tea catechins such as (-)-epicatechin and (-)-
epigallocatechin accelerate Cu2+-induced low density lipoprotein oxidation in propagation phase //
FEBS Lett.- 1997.- Vol. 401.- P. 230-234.
1655. Yamanaka N., Oda O., Nagao S. Prooxidant activity of caffeic acid, dietary non-flavonoid phenolic
acid, on Cu2+-induced low density lipoprotein oxidation // FEBS Lett - 1997- Vol. 405- P. 186-
190.
1656. Yamashita K., Iizuka Y., Imai Т., Namiki M. Sesame seed and its lignans produce marked en¬
hancement of vitamin E activity in rats fed a low a-tocopherol diet // Lipids - 1995 - Vol. 30 - P.
1019-1028.
1657. Yang E., Zang K., Chengl Y., Mack P. Butein, a specific protein tyrosine kinase inhibitor // Bio¬
chem. Biophys. Res. Commun.- 1998 - Vol. 245- P. 435-438.
1658. Yant L.J., Ran Q., Rao L. et al. The selenoprotein GPX4 is essential for mouse development and
protects from radiation and oxidative damage insults // Free Radic. Biol. Med - 2003 - Vol. 34 - P.
496-502.
1659. Yasuda М., Fujita T. Effect of lipid peroxidation on phospholipase A2 activity of rat liver mito¬
chondria // J. Pharmacol. Jpn.- 1977.- Vol. 27.- P. 429-435.
1660. Yatani R., Chigusa J., Akazaki K. et al. Geographic pathology of latent prostatic cancer // Int. J, of
Cancer.- 1982.- Vol. 29.- P. 611-616.
1661. Ye X., Al-Babili S., Kloti A. et al. Engineering the provitamin A (P-carotene) biosynthetic pathway
into (carotenoid-free) rice endosperm // Science - 2000 - Vol. 287 - P. 303-305.
1662. Yen G.C., Chen H.Y. Relationship between antimutagenic activity and major components of vari¬
ous teas // Mutagenesis - 1996 - Vol. 11.- P. 37-41.
1663. Yermolaieva O., Xu R., Schinstock C. et al. Methionine sulfoxide reductase A protects neuronal
cells against brief hypoxia/reoxygenation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2004- Vol. 101 - P.
1159-1164.
1664. Yesilbursa D., Serdar Z., Dirican M. et al. Susceptibility of apolipoprotein В-containing lipopro¬
teins to oxidation and antioxidant status in acute coronary syndromes // Clin. Cardiol - 2000.- Vol.
23.- P. 655-658.
1665. Yeum K.J., Taylor A., Tang G., Russell R.M. Measurement of carotenoids, retinoids, and toco-
pherols in human lenses // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci - 1995,- Vol. 36 - P. 2756-2761.
1666. Yilmaz Т., Celebi S., Kukner A.S. The protective effects of melatonin, vitamin E and octreotide on
retinal edema during ischemia-reperfusion in the guinea pig retina // Eur. J. Ophthalmol - 2002-
Vol. 12.-P. 443-449.
1667. Yilmaz Т., Kocan E.G., Besler H.T. The role of oxidants and antioxidants in chronic tonsillitis and
adenoid hypertrophy in children // Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol - 2004- Vol. 68 - P. 1053—
1058.
1668. Yilmaz Т., Kocan E.G., Besler H.T. et al. The role of oxidants and antioxidants in otitis media with
effusion in children // Otolaryngol. Head Neck Surg - 2004 - Vol. 131- P. 797-803.
1669. Yim C.-Y., Hibbs J.B., McGregor J.R. et al. Use of N-acetyl cysteine to increase intracellular glu¬
tathione during the induction of antitumor responses by IL-2 // J. Immunol - 1994 - Vol. 152 - P.
5796-5805.
1670. Yim M.B., Chock P.B., Stadtman E.R. Enzyme function of copper, zinc superoxide dismutase as a
free radical generator // J. Biol. Chem - 1993 - Vol. 268 - P. 4099-4105.
1671. Yokota Т., Shiojiri Т., Gotoda T. et al. Friedreich-like ataxia with retinitis pigmentosa caused by
the His 101 Gin mutation of the a-tocopherol transfer protein gene // Ann. Neurol- 1997- Vol.
41.- P. 826-832.
1672. Yokozawa Т., Chen C.P., Dong E. et al. Study on the inhibitory effect of tannins and flavonoids against
the 1,1-diphenyl-2 picrylhydrazyl radical // Biochem. Pharmacol - 1998 - Vol. 56 - P. 213-222.
509
1673. Yoshida H., Ishikawa Т., Hosoai H. et al. Inhibitory effect of tea flavonoids on the ability of cells to
oxidize low density lipoprotein // Biochem. Pharmacol - 1999 - Vol. 58 - P. 1695-1703.
1674. Yoshida S., Katoh Т., Tetsuka T. et al. Involvement of thioredoxin in rheumatoid arthritis: Its
costimulatory roles in the TNF-a-induced production of IL-6 and IL-8 from cultured synovial fi¬
broblasts // J. Immunol.- 1999.- Vol. 163.- P. 351-358.
1675. Yoshida Y., Tsuchiya J., Niki E. Interaction of a-tocopherol with copper and its effect on lipid
peroxidation // Biochim. Biophys. Acta - 1994 - Vol. 200 - P. 85-92.
1676. Yoshikawa Т., Yoshida N., Naito Y. et al. Role of oxygen radicals in the pathogenesis of gastric
mucosal lesions induced by water-immersion restraint stress and bum stress in rats // J. Clin. Bio¬
chem. Nutr.- 1990.- Vol. 8.- P. 227-235.
1677. Yoshiki Y., Okubo K., Onuma М., Igarashi K. Chemiluminescence of benzoic and cinnamic acids,
and flavonoids in the presence of aldehyde and hydrogen peroxide or hydroxyl by Fenton reaction
// Phytochemistry - 1995- Vol. 39 - P. 225-229.
1678. Yoshino М., Murakami K. Interaction of iron with polyphenolic compounds: application to anti¬
oxidant characterization // Anal. Biochem - 1998 - Vol. 257 - P. 40-44.
1679. You D., Ren X., Xue Y. et al. A selenium-containing single-chain abzyme with potent antioxidant
activity // Eur. J. Biochem - 2003- Vol. 270 - P. 4326-4331.
1680. Youn H.-D., Kim E.-J., Roe J.-H. et al. A novel nickel-containing superoxide dismutase from
Streptomyces spp. // Biochem. J - 1996 - Vol. 318 - P. 889-896.
1681. Younes М., Kayser E., Strubelt O. Effect of antioxidants on hypoxia/reoxygenation-induced injury
in isolated perfused rat liver // Pharmacol. Toxicol - 1992 - Vol. 71- P. 278-283.
1682. Young I.S., Trouton T.G., Tomey J.J. et al. Antioxidant status and lipid peroxidation in hereditary
haemochromatosis // Free Radic. Biol. Med - 1994 - Vol. 16 - P. 393-397.
1683. Yu B.P. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species // Physiol. Rev- 1994-
Vol. 74.-P. 139-162.
1684. Yu W., Sanders B.G., Kline K. RRR-a-tocopheryl succinate-induced apoptosis of human breast
cancer cells involves Bax translocation to mitochondria // Cancer Res - 2003 - Vol. 63 - P. 2483-
2491.
1685. Yu W, Simmons-Menchaca M, Gapor A, Sanders BG, Kline К Induction of apoptosis in human
breast cancer cells by tocopherols and tocotrienols // Nutr. Cancer - 1999 - Vol. 33 - P. 26-32.
1686. Yu W., Simmons-Menchaca М., You H. et al. RRR-alpha-tocopheryl succinate induction of pro¬
longed activation of c-jun amino-terminal kinase and c-jun during induction of apoptosis in human
MDA-MB-435 breast cancer cells // Mol. Carcinog - 1998 - Vol. 22 - P. 247-257.
1687. Yuan G.X., Kaneko М., Masuda H. et al. Decrease in heart mitochondrial creatine kinase activity
due to oxygen free radicals // Biochim. Biophys. Acta - 1992 - Vol. 1140 - P. 78-84.
1688. Yusuf S., Dagenais G., Pogue J. et al. Vitamin E supplementation and cardiovascular events in
high-risk patients // New Engl. J. Med - 2000 - Vol. 342 - P. 154-160.
1689. Zago V,, Sanguinetti S., Brites F. et al. Impaired high density lipoprotein antioxidant activity in
healthy postmenopausal women // Atherosclerosis - 2004 - Vol. 177- P. 203-210.
1690. Zahrt T.C., Deretic V. Reactive nitrogen and oxygen intermediates and bacterial defenses: Unusual
adaptations in Mycobacterium tuberculosis II Antioxid. Redox Signal - 2002 - Vol. 4 - P. 141-159.
1691. Zaman Z., Roche S., Fielden P. et al. Plasma concentrations of vitamins A and E and carotenoids in
Alzheimer's disease // Age Ageing - 1992 - Vol. 21- P. 91-94.
1692. Zanma A. Conjugates of superoxide dismutase with the Fc fragment of immunoglobulin G // J.
Biochem.- 1991.- Vol. 110.-P. 868-872.
1693. Zelko I.N., Mariani T.J., Folz R.J. Superoxide dismutase multigene family: A comparison of the
CuZn-SOD (SOD1), Mn-SOD (SOD2), and ЕС-SOD (SOD3) gene structures, evolution, and ex¬
pression // Free Radic. Biol. Med - 2002 - Vol. 33 - P. 337-349.
1694. Zeng L.H., Wu J., Fung B. et al. Comparative protection against oxyradicals by three flavonoids on
cultured endothelial cells // Biochem. Cell Biol - 1997 - Vol. 75 - P. 717-720.
1695. Zhang J.G., Nicholls-Grzemski F.A., Tirmenstein M.A., Fariss M.W. // Vitamin E succinate
protects hepatocytes against the toxic effect of reactive oxygen species generated at mitochon¬
510
drial complexes I and III by alkylating agents // Chem. Biol. Interact.- 2001.- Vol. 138 - P.
267-284.
1696. Zhang J., Li Y.D., Patel J.M., Block E.R. Thioredoxin overexpression prevents NO-induced reduc¬
tion of NO synthase activity in lung endothelial cells // Am. J. Physiol - 1998.- Vol. 275 - P.
L288-L293.
1697. Zhang Q.-M., Yonei S. Induction of manganese-superoxide dismutase by membrane-binding drugs
in Escherichia coli // J. Bacteriol.- 1991- Vol. 173 - P. 3488-3491.
1698. Zhang Y., Aberg F., Appelkvist E.L. et al. Uptake of dietary coenzyme Q supplement is limited in
rats // J. Nutr.- 1995.- Vol. 125.- P. 446-453.
1699. Zhao L., Zhao W., Ou Y. Correlation of the metabolism of oxygen free radical in ovary, uterine
muscle and vein blood with the pathogenesis of endometriosis or endometrioma // Zhonghua Fu
Chan Ke Za Zhi.- 2001.- Vol. 36.-P. 299-301.
1700. Zhao R., Holmgren A. Ebselen is a dehydroascorbate reductase mimic, facilitating the recycling of
ascorbate via mammalian thioredoxin systems // Antioxid. Redox Signal - 2004 - Vol. 6 - P. 99-104.
1701. Zhao R., Masayasu H., Holmgren A. Ebselen: A substrate for human thioredoxin reductase strongly
stimulating its hydroperoxide reductase activity and a superfast thioredoxin oxidant // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 2002.- Vol. 99.- P. 8579-8584.
1702. Zheng М., Wang X., Templeton L.J. et al. DNA microarray-mediated transcriptional profiling of
the Escherichia coli response to hydrogen peroxide // J. Bacteriol - 2001 - Vol. 183 - P. 4562-
4570.
1703. Zhou J., Zhu Y., Wu D. et al. Study on the correlation of silicosis with antioxidant and antioxidase
// Wei. Sheng. Yan. Jiu.- 1999.- Vol. 28.- P. 69-71.
1704. Zhou J., Si P., Ruan Z. et al. Primary studies on heroin abuse and injury induced by oxidation and
lipoperoxidation // Chin. Med. J - 2001.- Vol. 114 - P. 297-302.
1705. Zhou J.F., Cai D., Zhu Y.G. et al. A study on relationship of nitric oxide, oxidation, peroxidation,
lipoperoxidation with chronic cholecystitis // World J. Gastroenterol - 2000 - Vol. 6 - P. 501-507.
1706. Zhou J.F., Chen P. Studies on the oxidative stress in alcohol abusers in China // Biomed. Environ.
Sci.-2001.-Vol. 14.-P. 180-188.
1707. Zhou Y., Кок K.H., Chun A.C.,et al. Mouse peroxiredoxin V is a thioredoxin peroxidase that inhib¬
its p53-induced apoptosis // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2000 - Vol. 268 - P. 921-927.
1708. Zhu B.T., Ezell E.T., Liehr J.G. Catechol-O-methyl transferase catalysis rapid O-methylation of
mutagenic flavonoids. metabolic inactivation as a possible reason for their lack of carcinogenicity
in vivo // J. Biol. Chem.- 1994.- Vol. 269.- P. 292-299.
1709. Zimmer S., Stocker A., Sarboloukii M.N. et al. A novel human tocopherol-associated protein.
Cloning, in vitro expression, and characterization // J. Biol. Chem - 2000 - Vol. 275 - P. 25672-
25680.
1710. Zingg J.-M., Azzi A. Non-antioxidant activities of vitamin E // Curr. Med. Chem - 2004. - Vol.
И.-Р. 1113-1133.
1711. Zou J.G., Huang Y.Z., Chen Q. et al. Resveratrol inhibits copper ion-induced and azo compound-
initiated oxidative modification of human low density lipoprotein // Biochem. Mol. Biol. Int.
1999.- Vol. 47.- P. 1089-1096.
511
ГЛАВА 3
ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Сидит извозчик, как на троне,
Из ваты сделана броня,
И борода, как на иконе,
Лежит, монетами звеня.
А бедный конь руками машет,
То вытянется, как налим,
То снова восемь ног сверкают
В его блестящем животе.
//. Заболоцкий. Движение
В первых двух главах мы рассмотрели механизмы появления АКМ в биологических
системах и их физико-химические свойства, а также охарактеризовали природные и син¬
тетические антиоксиданты, которые противостоят деструктивному действию АКМ. У
неискушённого читателя может сложиться представление, что если в биологической
системе, будь то клетка или целый организм, интенсивность генерации АКМ повышена,
то посредством введения антиоксидантов можно её уменьшить и, соответственно, осла¬
бить деструктивное действие активных форм кислорода и азота. На самом деле пробле¬
ма значительно сложнее. Дело в том, что АКМ являются важными внутри- и межкле¬
точными регуляторами, и поэтому внешнее воздействие, стимулирующее или ингиби¬
рующее их продукцию, часто не даёт ожидаемого положительного эффекта. Чтобы про¬
иллюстрировать, насколько сложно прогнозировать последствия вмешательства в про¬
цессы с участием АКМ, протекающие в живых организмах, в заключительной главе мы
рассмотрим в качестве примеров работу некоторых редокс-чувствительных факторов
транскрипции.
В процессе эволюции многоклеточные организмы научились использовать уникаль¬
ные свойства АКМ не только для защиты от бактериальных агрессий, но и в качестве
эффективного механизма внутри- и межклеточной коммуникации [5]. Сегодня накопи¬
лось много данных, показывающих, что изменение соотношения "прооксиданты - анти¬
оксиданты" (редокс-баланса) в клетках связано с их метаболической активностью, диф-
ференцировкой и пролиферацией. Выраженный окислительный стресс ведет к гибели
клеток или их опухолевой трансформации. Процессы старения клеток и всего организма
также связаны с активностью свободнорадикальных процессов с участием АКМ. Посте¬
пенно приходит осознание важности окислительных процессов с участием АКМ в защи¬
те и адаптации живых организмов к агрессивным воздействиям окружающей среды, в
развитии эволюционно выработанных типовых патологических процессов (воспаление,
отёк и др.) [4].
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ АКМ
Многие события в регуляции клеточных процессов у прокариотических и эукариоти¬
ческих организмов, такие как фосфорилирование белков (в том числе регуляторных),
активация факторов транскрипции и их связывание с регуляторными сайтами ДНК, кон¬
тролируются физиологическим редокс-гомеостазом, в особенности тиол-дисульфидным
балансом. Универсальными индукторами изменений редокс-баланса в ответ на стрессо¬
вые воздействия выступают АКМ, а также продукты свободнорадикальных процессов
перекисного окисления липидов. В клетках млекопитающих на сегодняшний день из¬
512
вестно более 20 так называемых "редокс-чувствительных" транскрипционных факторов,
отвечающих на изменение окислительно-восстановительного баланса или изменение
соотношения прооксидантов и антиоксидантов. Активация таких редокс-
чувствительных элементов, как факторы транскрипции NF-кВ, АР-1, р53, Nrf2 в клетках
животных и человека приводит к изменению экспрессии нескольких сотен генов и, со¬
ответственно, активности многих ферментативных процессов, что делает эти регулятор¬
ные молекулы ключевыми элементами клеточной пролиферации и дифференцировки,
индукции апоптоза и развития множественной лекарственной устойчивости [5, 203].
Факторы транскрипции NF-кВ и АР-1 являются ключевыми в экспрессии генов, отве¬
чающих за развитие патологических процессов воспалительной природы, включая брон¬
хиальную астму, атеросклероз, ревматоидный артрит [128, 149].
Механизмов действия АКМ на регуляторные процессы в клетках бесконечно много,
так как они могут окислять, восстанавливать или повреждать любую органическую мо¬
лекулу. Однако среди этого многообразия можно выделить два главных механизма (ми¬
шени): взаимодействие с металлсодержащими белками и окисление SH-групп в белках.
Атомы металлов переменной валентности имеют на внутренних атомных орбиталях не¬
прочно связанные электроны и являются излюбленным объектом атаки АКМ, которые в
большинстве своем имеют незаполненные внешние орбитали и стремятся либо захва¬
тить, либо отдать электрон. Молекулы О \, ОН*, N0* и СО эффективно взаимодействуют
с атомами металлов переменной валентности в составе белков, в том числе с гемовыми
группами. Активация гуанилатциклазы, ингибирование компонентов электронтранс-
портной цепи митохондрий, нитрозилирование гемоглобина являются классическими
примерами такого взаимодействия. Рассмотренная во 2-й главе активация регулона
soxRS в бактериях осуществляется посредством окисления ([2Fe-2S]+) центров в составе
белка SoxS. Даже в низких концентрациях (10-100 нМ) NO-радикалы связываются с
гемовым центром гуанилатциклазы, изменяют его конформацию и увеличивают актив¬
ность фермента в 400-500 раз [123].
Другим механизмом регуляторного действия АКМ на ферменты и факторы транс¬
крипции является окисление SH-содержащих аминокислотных остатков цистеина или
метионина в белках [177]. Атом серы имеет электронную конфигурацию 3s23p4, поэтому
его состояние может изменяться от полностью восстановленного (-2) в составе цистеина
до полностью окисленного (+6). Тиолы, тиоляты, тиильные радикалы, дисульфиды,
сульфеновые, сульфиновые и сульфоновые кислоты выявляются во всех аэробных клет¬
ках (рис. 120). Эффективность окислительной модификации цистеиновых остатков оп¬
ределяется их низким потенциалом ионизации и в значительной степени зависит от мик¬
роокружения и структурной организации белковой молекулы. Так, константы скоростей
реакций взаимодействия Н202 с цистеиновыми SH-группами в составе многих белков
обычно находятся в пределах 10-100 M'V1, однако в составе пероксидаз и некоторых
факторов транскрипции редокс-чувствительные цистеиновые остатки окисляются со
скоростями ~ 106 М V1 [177], что сравнимо с инактивацией Н202 каталазой и пероксида-
зами.
В условиях окислительного стресса действие АКМ на цистеиновые остатки в белках
ведет к образованию нестабильной сульфеновой кислоты (RSOH), которая может либо
обратно восстанавливаться в цистеин, либо подвергаться дальнейшему окислению и
переходить в сульфиновую (RS02H) или сульфоновую (RS03H) кислоту (рис. 121).
Длительное время считалось, что окисление цистеиновых остатков в сульфеновую ки¬
слоту - обратимый процесс, в то время как окисление до сульфиновой или сульфоновой
кислот ведёт к необратимой модификации белков [241].
513
соон
I
сн2
I 2
SH
Цистеин
СООН
I
h9n—с—н h2n— с—н
сн2
I 2
se
Цистеинил-
р ад и к ал
СООН
I
h2n—с—н
2 I
сн2
I 2
s—он
Цистеин-
сульфеновая
кислота
СООН
I
h2n—с—н
сн2
o=s—он
Цистеин-
сульфиновая
кислота
СООН
I
соон
h2n—с—н h2n с н
I
сн2
I 2
o=s—он
II
о
Цистеин-
сульфоновая
кислота
Н?С
О
I II
s—s—ОН
о
Цистеин-S-
сульфат
СООН соон соон соон
I I I I
h2n—с—н h2n—с—Н H2N“C—H h2n с н
сн2 сн2 сн2 сн2
Цистин
о
Цистин-Б-монооксид
СООН
соон
h2n—с—н h2n—с—н
2 | 2 ,
сн2 сн2
I 2 I 2
°=S S
О Цистин-S-диоксид
СООН
I
h2n—с—н
сн2
I 2
s—SH
S-Сульфанил-
цистеин
СООН
I
h2n—с н
сн2
SeH
Селеноцистсин
СООН
соон
1
СООН
1
соон
1
СООН
1
1
h2n—с—н
h2n—с н
h2n—с—н h2n—с—н
1 z
h2n—с—н
сн.
сн2
1
сн2
сн2
1
сн2
1
1
s—SeH
сн2
1
сн2
сн2
1
сн2
1 +
1
S
s=o
o=s=o
н3с—s-ch2-r
S-Селанил-
1
1
1
цистеин
СН3
СН3
сн3
S-Аденозил-
Метионин
Метионин¬
Метионин-
метионин
сульфоксид
сульфон
(-CH2-R - аденозил)
СООН
1
СООН
1
СООН
1
h2n—с н
h2n—с—Н
h2n-
■с—н
1
сн2
сн2
сн2
1
сн2
сн2
Se-OH
Se
I
Se=0
|
сн3
сн3
Селеноцистеин-
сслененовая кислота
Селенометионин
Селенометионин-
селеноксид
Рис. 120. Характерные продукты окислительных модификаций цистеина, метионина и их
селеновых аналогов [101]
Действительно, прямое восстановление SOOH-групп в белках глутатионом или тио-
редоксином возможно только при низких pH (pH < 4) [177]. Однако недавно было пока¬
зано, что в клетках млекопитающих цистеин-сульфиновые группы в составе некоторых
белков могут восстанавливаться в цистеин [233]. Ферменты с сульфинредуктазной ак¬
тивностью получили название сульфиредоксинов [102]. Прослеживается структурное
сходство сульфиредоксина млекопитающих с бактериальным белком РагВ из семейства
факторов транскрипции с механизмом действия "спираль-поворот-спираль" [19]. В клет¬
ках человека действие сульфиредоксинов достаточно специфично: группы CysS02H в
составе типичных двухцистеиновых пероксиредоксинов 1-4 восстанавливались, в то
514
время как в составе пероксиредоксинов 5 и 6, а также в составе глицеральдегид-3-
фосфатдегидрогеназы - нет [234].
Сульфиредоксины?
АКМ
► R-SO.H
Рис. 121. Окисление цистеиновых остатков в белках с образованием сульфеновой (RSOH),
сульфиновой (RS02H) или сульфоновой (RSO3H) кислот
РЕДОКС-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ТРАНСКРИПЦИИ
В многоклеточных организмах жизнедеятельность каждой отдельной клетки подчи¬
нена нуждам организма как единого целого. Главными элементами межклеточной ком¬
муникации и регуляторами развития и активности клеток являются гормоны, факторы
роста и цитокины, а также нейромедиаторы. Ввиду малого времени существования и
ограниченного расстояния диффузии АКМ не могут участвовать в межорганной регуля¬
ции. Даже более стабильные продукты свободнорадикального окисления (гидропереки¬
си, альдегиды, окислы азота) вряд ли могут претендовать на роль переносчиков инфор¬
мации, ибо многие из этих соединений являются токсичными, и организм старается от
них избавиться. Вместе с тем, сегодня не вызывает сомнения, что АКМ участвуют в ре
гуляции активности многих ферментов и факторов транскрипции [2, 5, 48, 65, 68, 146].
Возникает вопрос: каким образом локальная регуляции АКМ согласуется с цитокиновой
и гормональной системами регуляции на уровне целого организма? Чтобы на него отве¬
тить, нужно обратиться к простым одноклеточным организмам и попытаться воссоздать
картину формирования регуляторных механизмов в процессе эволюционного развития.
За компенсаторный ответ на воздействие реакционных продуктов неполного восста¬
новления кислорода (О 2 и Н202) в бактериях Е. coli отвечают два главных транскрипци¬
онных фактора: OxyR и SoxRS, механизмы активации которых были рассмотрены в гла¬
ве 2. Первым из факторов транскрипции, изменяющих активность в результате образо¬
вания дисульфидных связей, был описан OxyR [44]. При взаимодействии с перекисью
водорода входящие в состав тетрамера OxyR остатки цистеина окисляются с образова¬
нием внутримолекулярных дисульфидных мостиков, и белок переходит из восстанов¬
ленной формы в регуляторно компетентную окисленную, под действием которой усили¬
вается транскрипция генов, кодирующих ферменты метаболизма Н202 (каталаза,
НАДФН-зависимая алкилгидропероксидредуктаза), белки регуляции окислительно¬
515
восстановительного баланса (глутатионредуктаза, глутаредоксин-1, тиоредоксин-2), а
также ряд других белков, биологическая роль которых не совсем ясна [250].
Регулон soxRS индуцируется фактором транскрипции SoxS, экспрессия которого по¬
вышается в результате стимуляции гена soxS белком SoxR, активируемого в результате
окисления супероксид-анионом. Увеличение содержания SoxS в бактериях приводит к
усилению транскрипции в общей сложности около 100 генов, в том числе отвечающих
за синтез марганцевой супероксиддисмутазы (СОД2), эндонуклеазы репарации ДНК IV,
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и ряда других белков. Фактор транскрипции SoxR
представляет собой гомодимер (молекулярная масса каждой субъединицы 17 кДа) и со¬
держит 2 железосерных ([2Fe-2S]) центра. Активной является окисленная форма SoxR
([2Fe-2S]2+), в то время как восстановленная ([2Fe-2S]+) транскрипционно неактивна
[168]. SoxR был впервые описан как фактор, отвечающий на усиление продукции О^,
однако в настоящее время показано, что он активируется также под действием NO-
радикалов и его доноров [1], синглетного кислорода [6], НОС1 [60], некоторых ксено¬
биотиков, изменяющих окислительно-восстановительный баланс в клетках [221].
В клетках эукариот картина адаптивного ответа на действие АКМ значительно ус¬
ложняется. Возникающая в результате стрессирующих воздействий индукция транс¬
крипции генов в клетках дрожжей может осуществляться по трем редокс-
чувствительным механизмам: через каскады митогенактивируемых протеинкиназ
(МАРК, mitogen-activated protein kinase), фосфорилирование белков и АР-1-подобные
транскрипционные факторы [87, 220]. Ведущая роль в защите клеток дрожжей при
окислительном стрессе принадлежит АР-1-респонсивным элементам [187, 189]. Под
действием Н202 и О \ в клетках Saccharomyces cerevisiae активируются факторы транс¬
крипции Yapl, Skn7, Msn2 и Msn4 и усиливается или ингибируется транскрипция более
чем 100 генов [21]. Показано, что в ответ на окислительный стресс в дрожжевых клетках
модулируется экспрессия около 24 % всего генома [187]. При этом регуляторные участ¬
ки многих генов в клетках эукариот содержат сайты, связывающие разные факторы
транскрипции, поэтому возможно перекрестное модулирование экспрессии через эти
факторы. В частности, в регуляторном участке гена глутатионпероксидазы 2 содержатся
сайты для связывания АР-1-подобных факторов транскрипции Yapl, Yap2, Yap3 и
GCRE (GC-rich element) [222].
Главным регуляторным элементом изменения экспрессии генов в клетках S.
cerevisiae в ответ на окислительный стресс является фактор транскрипции Yapl, кото¬
рый относится к ZIP-запирающим белкам семейства АР-1. Связывающий Yapl участок
ДНК представляет собой последовательность нуклеотидов ТТ/сАСТАА. Гены, контро¬
лируемые Yapl, включают антиоксидантные ферменты и регулирующие тиол-
дисульфидный баланс ферменты: супероксиддисмутазы СОД1 и СОД2, глутатионперок-
сидаза 2, тиол-зависимые пероксидазы TSA1 и АНР1, тиоредоксин 2 и глутаредоксин 1
[171]. Мутантные по Yapl клетки становятся гиперчувствительными к токсическому
действию Н202, менадиона и АКМ-генерирующим воздействиям.
Сегодня в клетках млекопитающих описано более 20 так называемых "редокс-
чувствительных" факторов транскрипции, отвечающих на изменение окислительно¬
восстановительного баланса, показателем которого служит соотношение восстановлен¬
ных и окисленных SH-групп в белках, или, в более общем случае, изменение соотноше¬
ния прооксидантов и антиоксидантов, приводящее к развитию окислительного или вос¬
становительного стресса [3]. Активация таких редокс-чувствительных элементов, как
факторы транскрипции NF-кВ и АР-1, белок-супрессор опухолей р53, Nrf2, приводит к
изменению экспрессии нескольких сотен генов и, соответственно, активности многих
516
ферментативных процессов [5]. Поэтому неудивительно, что эти регуляторные элементы
служат ключевыми звеньями клеточной пролиферации и дифференцировки, индукции
апоптоза и развития множественной лекарственной устойчивости. Хотя NF-kB и АР-1
представляют собой редокс-чувствительные факторы транскрипции, главными их акти¬
ваторами являются внешние стимулы: гормоны, цитокины, факторы роста и физические
воздействия [68]. Основным назначением этих транскрипционных элементов является
переключение клеток с одной программы развития на другую в целях сохранения функ¬
ции органа и всего организма, что необходимо в определённых адаптивных или патоло¬
гических ситуациях [2].
Транскрипционный фактор NF-kB
Одной из важнейших и наиболее изученных регуляторных систем в эукариотических
клетках, осуществляющих контроль за экспрессией генов и индукцией синтеза белков,
является NF-KB/Rel-зависимый сигнальный путь. Центральное место в этой сигнальной
системе занимает фактор транскрипции NF-кВ (nuclear factor кВ)» получивший свое на¬
звание в связи с тем, что впервые его эффект был обнаружен в В-лимфоцитах, синтези¬
рующих лёгкую каппа-цепь иммуноглобулинов [200]. В клетках млекопитающих семей¬
ство транскрипционных факторов NF-KB/Rel состоит из 5 белков: р65, RelB, C-Rel, NF-
кВ1 (р50/р105) и NF-KB2 (р52/р100) [141]. Для связывания с ДНК в белках служит так
называемый N-концевой домен Rel, включающий около 300 аминокислотных остатков.
Белки формируют гомо- и гетеродимеры, при этом наиболее распространенным является
гетеродимер, состоящий из белков р50 и р65.
Центральную роль в контроле активности NF-kB играют ингибиторные белки, назы¬
ваемые 1кВ и представляющие субъединицы белкового комплекса, образующегося в
цитоплазме клеток. Семейство ингибиторов включает белки 1кВ-а, 1кВ-Р, 1кВ-у/р105,
1кВ-8/р100, 1кВ-8 и Вс1-3. В нестимулированных клетках белки 1кВ специфически свя¬
зываются с обеими субъединицами NF-kB, что препятствует их транспорту в ядро.
Предполагается, что 1кВ-а не только маскирует участок NF-kB, ответственный за транс¬
локацию последнего в ядро, но и содержит специфический участок ядерного экспорта,
благодаря которому вновь синтезированные молекулы 1кВ-а, проникая в ядро, могут
’'извлекать" уже находящиеся там комплексы NF-kB и возвращать их в цитоплазму. Та¬
кой способностью к ядерному экспорту не обладают молекулы 1кВ-(3 и 1кВ-е, На эм¬
бриональных фибробластах мышей, нокаутированных по различным типам 1кВ, показа¬
но, что клетки, содержащие только 1кВ-а, отвечают на стимуляцию TNF быстрой акти¬
вацией NF-kB (р50/р65), которая сменяется таким же быстрым ингибированием, приво¬
дя к возникновению колебаний активности NF-kB. В клетках же, содержащих только
1кВ-Р или 1кВ-е (но нокаутированных по 1кВ-а), активность NF-kB в ответ на стимул
возрастает медленнее, но долго сохраняется на повышенном уровне при продолжитель¬
ной стимуляции [142].
Диссоциация комплекса 1кВ с белками NF-kB происходит в результате фосфорили-
рования сериновых остатков протеинкиназами. Разнообразные индукторы NF-kB акти¬
вируют 1кВ-киназы (IKKa, IKKP и IKKy), которые фосфорилируют два сериновых ос¬
татка (Ser32 и Ser36) 1кВ, после чего высвобожденный NF-kB поступает в ядро, а инги¬
битор 1кВ убиквитинируется и метаболизируется 26Б-протеасомами. Общая схема акти¬
вации NF-kB сигнального пути представлена на рис. 122. Возможны и другие механиз¬
мы активации NF-kB: так, под действием коротковолнового УФ-света не наблюдается
517
активации 1кВ-киназ; более того, замена сериновых остатков (Ser32 и Ser36) на аланино-
вые в 1кВ не снижала индуцирующего действия УФ-света [139, 140]. Показана возмож¬
ность диссоциации комплекса NF-кВ с 1кВ-а посредством фосфорилирования Туг42 в
последнем [88]. Регуляторный сайт, связывающий NF-кВ, представляет собой последо¬
вательность нуклеотидов S'-GGGA^NNT^T^CC^’ и содержится в промоторах многих
провоспалительных генов (табл. 75) [128, 236].
СТИМУЛЫ
(стресс, АКМ, цитокины, митогены, факторы роста, бактериальные и вирусные продукты)
Рис. 122. Предполагаемый механизм активации NFkB
Фактор транскрипции NF-кВ играет ключевую роль в развитии воспалительного
процесса, регулируя экспрессию белков острой фазы, молекул адгезии и провоспали¬
тельных цитокинов (табл. 75). Регуляторы апоптоза (белки семейства Вс1-2 и р53) важны
для иммунного ответа, так же как и развития воспаления. Среди других генов следует
отметить ген индуцибельной NO-синтазы в клетках как грызунов, так и человека. Про¬
мотор мышиной NO-синтазы содержит два сайта, связывающих NF-кВ, критических для
экспрессии кодирующего её гена, мутации в этих сайтах приводят к ингибированию
синтеза мРНК NO-синтазы [123]. В начале 90-х годов прошлого столетия было показано,
что прямое действие перекиси водорода на клетки приводит к активации NF-кВ, в то
время как антиоксиданты ингибировали его активность [198, 199]. Было установлено,
что семейство Rel-белков, включая р50, р65, р52, рЮО, р105 и C-Rel, содержит консер¬
вативный цистеиновый остаток (Cys62) в N-концевом домене Rcl, окисление которого
518
перекисью водорода повышает, а нитрозилирования снижает связывание NF-kB с регу¬
ляторным сайтом ДНК и, соответственно, экспрессию регулируемых им генов [147, 150,
199]. Нитрозилирование Cys62 в р50 и других белках может являться одним из механиз¬
мов физиологической регуляции NF-kB [146]. Другой механизм предполагает снижение
эффективности фосфорилирования 1кВ в результате снижения активности 1кВ-киназ под
действием NO-радикалов [175]. Рост содержания GSH в эндотелиоцитах также снижал
эффективность фосфорилирования 1кВ и подавлял ответ NF-kB на действие фактора
некроза опухолей а [43]. Такой эффект глутатиона и N-ацетилцистеина может быть свя¬
зан с ингибированием киназ IKKa и 1ККР [170].
Таблица 75
Гены, регулируемые NFkB [236]
Белки острой фазы
Молекулы адгезии
Цитокины
Ангиотензиноген
Фактор комплемента В, С4
С-реактивный белок
Активатор илазминогена
урокиназного типа
Молекула межклеточной адге¬
зии
Рецептор адгезии тромбоцитов
Молекула адг езии клеток сосу¬
дов
Эндотелиоцитарная молекула
адгезии лейкоцитов
Интерлейкины ИЛ-la, ИЛ-ip,
ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-9,
ИЛ-11, ИЛ-12, ИЛ-15
Интерферон у
Лимфогоксин a, Р
Фактор некроза опухолей (ФИО)
а,[3
Ферменты
Факторы роста
Иммунный ответ I
Коллагеназа I
Г лкжозо-6-
фосфатдегидрог еназа
Лизоцим
Трансглутаминаза
Ксантиноксидоредуктаза
Колониестимулирующие факто¬
ры
Инсулиноподобный фактор
роста-связывающий белок 1, 2
Тромбоцитарный фактор росл а
Тромбоспондин
Фактор роста эндотелия сосудов
Цепи е и к иммуноглобулинов |
Главный антиген гистосовмести¬
мости класса I, II
Рецептор интерлейкина 2
р2-Микроглобулин
Рецептор Т-клеток
Факторы транскрипции
с-тус
c-rel
junB
Интерферонрегулирующий
фактор 1, 2
Предшественники NFkB
(рЮО, р 105)
Р53
Ингибитор Rel/NFKB (1кВ)
Гены стресс-ответа
Регуляторы апоптоза
Ангиотензин II
Циклооксигеназа-2
Липоксигеназа
Индуцибельная NO-синтаза
Фосфолипаза А2
Гомолог Bcl-2 cCD95 (Fas)
Индукторы апоптоза
Разное
Аполипопротеин С III
Циклин D
Фактор VIII
Виментин
al-Антитрипсин
519
Активирующее действие Н202 на NF-кВ также может быть опосредовано фосфори-
лированием сериновых остатков в 1кВ-киназах (Seri 80 в IKKa и Seri 81 в IKKP) [108]. В
усилении фосфорилирования сериновых остатков 1кВ-а под действием Н202 возможно
участие протеинтирозинкиназы Syk [212]. Агенты и воздействия, стимулирующие про¬
дукцию АКМ или вызывающие развитие окислительного стресса (Н202, ФНО-a, форбо-
ловые эфиры, УФ-облучение, радиация и др.) активируют NF-kB [68, 197]. В клетках с
повышенной экспрессией каталазы [197] и глутатионперкосидазы [186] экспрессия регу¬
лируемых NF-кВ генов снижена, в то время как ингибирование ферментов соответст¬
венно аминотриазолом или меркаптосукцинатом повышало активацию NF-кВ переки¬
сью водорода. В В-лимфоцитах из селезёнки мышей антиоксидант N-ацетилцистеин ин¬
гибировал продукцию АКМ, активацию JNK-киназы и NF-кВ в ответ на действие ИЛ-1
и ФНО-a, что сопровождалось снижением синтеза ИЛ-6 [134].
Транскрипционный фактор АР-1
Транскрипционный фактор АР-1 регулирует различные этапы клеточной пролифера¬
ции и дифференцировки, он представляет собой группу структурно сходных белков Jun-
(c-Jun, Jun В и Jun D) и Fos-семейств (c-Fos, Fos В, Fra-1 и Fra-2). Jun- и Fos-белки со¬
держат bZIP-домен с лейциновой молнией, который отвечает за димеризацию и связы¬
вание этих белков с регуляторным сайтом ДНК. При этом Jun-белки могут формировать
гомо- и гетеродимеры, а Fos-белки - только гетеродимеры. Классической формой явля¬
ется димер c-Jun/c-Fos. Ряд белков семейств JDP (JDP-1, JDP-2) и ATF (ATFa, ATF-2,
ATF-3) могут формировать гетеродимеры с Jun- и Fos-белками и таким образом участ¬
вовать в регуляции транскрипции генов, контролируемых АР-1. Гены c-jun и c-fos инду-
цибельны, их экспрессия возрастает в ответ на воздействия, стимулирующие пролифе¬
рацию и трансформацию клеток [209]. Регуляторный сайт АР-1 содержит последова¬
тельность нуклеотидов 5'-TGAG/сТСА-3'. Активация АР-1 происходит в ответ на самые
разнообразные стимулы: цитокины, факторы роста, стрессовые воздействия. Наиболее
изучен механизм активации посредством фосфорилирования Jun-белков Jun-
терминальными киназами (JNK, c-Jun N-terminal protein kinase). Киназы семейства JNK
(JNK1, JNK2, JNK3) относятся к митоген-активируемым (МАРК) и фосфорилируют 2
сериновых остатка (Ser63 и Ser73) N-концевого домена Jun.
Многие воздействия и АКМ, влияющие на окислительно-восстановительный баланс
в клетках, активируют не только NF-кВ, но и АР-1 [68, 209]. Однако наряду с окисли¬
тельной стимуляцией прооксидантами АР-1 может индуцироваться антиоксидантами, в
частности бутилгидроксианизолом, N-ацетилцистеином, тиоредоксином [68, 196]; изме¬
нение соотношения восстановленного и окисленного глутатиона (GSH/GSSG) в клетках
также приводит к активации АР-1. Один из возможных механизмов окислительной ре¬
гуляции АР-1 - окисление консервативного цистеинового остатка, заключённого между
лизином и аргинином [5, 203]. Такой регуляторный элемент выявлен в ДНК-
связывающих участках многих Jun- и Fos-белков [68]. Причиной неоднозначного ответа
АР-1 на изменение окислительно-восстановительного баланса в клетках может являться
то, что синтез Jun и Fos белков регулируется NF-кВ и возрастает в условиях окислитель¬
ного стресса, однако для связывания АР-1 с ДНК необходимо восстановленное состоя¬
ние ключевых цистеиновых остатков (Cysl54 в c-Fos и Cys272 в c-Jun) [100].
520
АНТИОКСИДАНТ-РЕСПОНСИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Среди редокс-чувствительных факторов транскрипции особое место занимает антиокси¬
дант-респонсивный элемент ARE (antioxidant respons(iv)e element). В отличие от NF-kB и
АР-1, отвечающих на внешние сигналы, главным назначением регуляторной системы ARE
является поддержание внутреннего гомеостаза при апоптоз-индуцирующих [46, 81, 137
158], канцерогенных [55, 63, 75, 215] и стрессовых [57, 96, 149] воздействиях. Посредством
индукции синтеза Mrpl (multidrug resistance-associated protein-i), ключевого белка АТФ-
зависимого экспорта ксенобиотиков из клеток, ARE может участвовать в развитии множест¬
венной лекарственной устойчивости [72, 237]. Этим определяется биологическая важность
ARE, ибо от его функционирования зависит работа других редокс-чувствительных факторов
и систем, в том числе отвечающих на внешние сигналы [121, 153,158].
Первые свидетельства существования ARE были получены в’конце 80-х годов прошлого
столетия при изучении метаболизма ксенобиотиков. Оказалось, что некоторые соединения
вызывают индукцию ферментов первой и второй фаз метаболизма ксенобиотиков. Напри¬
мер, стимуляция синтеза цитохрома Р4501А1 полициклическими ароматическими углеводо¬
родами, оказывающими свой эффект посредством взаимодействия с рецептором ароматиче¬
ских углеводородов (aromatic hydrocarbon receptor, AhR) и активации ксенобиотик-
респонсивного элемента XRE (xenobiotics respons(iv)e element), приводила к одновременной
индукции еще около двадцати ферментов, в том числе и ферментов II фазы метаболизма
ксенобиотиков. В то же время другие соединения влияли только на синтез ферментов второй
фазы метаболизма (глутатион-8-трансфераза, НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза и др.). По¬
следующие исследования действия на клетки электрофильных фенольных соединений по¬
зволили идентифицировать новый регуляторный элемент, отличный от XRE, который пер¬
воначально был назван Р-нафтофлавон-индуцируемым элементом [191], однако вскоре пе¬
реименован в антиоксидант-респонсивный элемент ARE, так как большая часть индуци¬
рующих его соединений относилась к группе фенольных антиоксидантов [190]. В дальней¬
шем были идентифицированы регуляторные участки ARE. Важнейшей характеристикой
полициклических ароматических соединений, действующих через AhR, является планарная
структура молекулы, в то время как для индукторов ARE важны окислительно¬
восстановительные свойства молекул [181 ]. Сегодня регионы ARE выявлены в промоторных
участках многих генов, а среди факторов транскрипции типа лейциновых молний связы¬
вающих и активирующих ARE, показана ведущая роль Nrf2 (nuclear-related factor 2) семейст¬
ва NF-E2 (nuclear factor erytliroid 2) [ 165,249].
Ксенобиотики-антиоксиданты, активирующие ARE
Многие фенолы природного (эллаговая кислота, флавоноиды, изотиоцианаты, полифе¬
нолы экстрактов зеленого чая) и синтетического (w/Jew-бутилгидрохинон, трет-
бутилгидроксианизол, пробукол) происхождения проявляют способность активировать
транскрипцию генов, регулируемых с участием ARE (табл. 76). Помимо фенолов, этой
способностью обладают тиолсодержащие соединения (изотиоцианаты, 1,2-дитиолтионы),
гидроперекиси, каротиноиды, атомы тяжелых металлов (Cd, Со, Си, Аи, Hg, Pb) [7. 28, 69,
111]) и гемовые комплексы [117, 162, 165]. Прямое действие на клетки Н202, ОН*. NO*,
ONOOH, 03 и, по-видимому, других АКМ, а также коротковолнового УФ-света сопрово¬
ждается индукцией экспрессии контролируемых ARE генов [5, 25, 81, 109, 115, 116]. Сре¬
ди полиеновых каротиноидов ARE индуцировали ликопин и, в меньшей степени, 13-
каротин, в то время как фитоен и астаксантин такой способностью не обладали [22]. Ана¬
лиз действия простагландинов разных классов (простагландины А2, В2, D2, Е2, J2) показал,
521
что синтез глутатион-S-трансферазы Р1 и гемоксигеназы-1 индуцируется под действием
простагландина J2, а также его метаболита 15-деокси-Д1214-простагландина J2 [97, 114].
Синтез 15-деокси-Д12,14-простагландина J2 из арахидоновой кислоты осуществляется цнк-
лооксигеназой и значительно возрастает в области развития воспалительного процесса.
Поэтому данный метаболит может выступать важным эндогенным регулятором механиз¬
мов детоксикации при воспалении [97, 159]. Оксид азота (N0*), генерируемый N0-
синтазами или при разложении Б-нитрозо-М-ацетилпеницилламина, не стимулировал экс¬
прессию глутатион-S-трансферазы А2 в клетках гепатомы крыс, однако его трансформа¬
ция в пероксинитрит приводила к усилению синтеза фермента [109]. Действие сложных
многокомпонентных структур, таких как липопротеины крови, на клетки может реализо¬
ваться через индукцию ARE. Так, захват окисленных липопротеинов низкой плотности
перитонеальными макрофагами мыши и клетками макрофагальной линии RAW 264.7 со¬
провождался усилением синтеза мРНК каталитической и модифицирующей субъединиц у-
глутамилцистеинсинтетазы, при этом показано, что окисленные липопротеины усиливают
связывание факторов транскрипции Nrfl, Nrf2 и c-Jun с последовательностями ARE, вхо¬
дящими в промоторные участки кодирующих обе субъединицы генов [20]. Индукция
транскрипции контролируемых ARE генов наблюдалась в ответ на ишемию/реперфузию
[27], гипероксию [40] и гипоксию (1 % 02) [69], сдвиговый стресс [38].
Несмотря на структурные различия, обобщающими свойствами индукторов ARE яв¬
ляются их электрофильность (поэтому ARE часто называют электрофил-респонсивным
элементом - EpRE, electrophile response element) и способность модифицировать SH-
группы в белках посредством алкилирования, окисления или восстановления [58, 251].
Бензол и фенол, также как бутилгидрокситолуол, не проявляли ARE-индуцирующей ак¬
тивности; простые ди- и трифенолы были активны, но только при наличии ОН-групп в
орто- (катехол) или пара-положениях (гидрохинон), ароматические соединения с ОН-
группами в ./иедгш-положениях (резорцинол и 1,3,5-тригидроксибензол) не вызывали экс¬
прессии ARE-контролируемых генов (табл. 76) [179, 190]. Аналогичная зависимость была
получена при изучении фенилендиаминов, гидроксильные группы которых заменялись на
аминные: 1,2- и 1,4-фенилендиамины, в отличие от 1,3-диаминов, индуцировали синтез
контролируемой ARE НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы 1 [54]. Такая зависимость от рас¬
положения окисляющихся групп позволяет предположить, что активация ARE происходит
в результате двухэлектронного окисления-восстановления, в котором могут участвовать
полифенолы со взаимным орто- и пара-, но не л/е/яя-расположением гидроксильных
групп (рис. 123). Исследование полифенолов зелёного чая выявило высокую ARE-
индуцирующую активность у соединений, содержащих галловую группу в СЗ-положении:
эпигаллокатехин-3-галлата и эпикатехин-3-галлата [36].
он о
Рис. 123. Окислительно¬
восстановительные превра-
0 щения полифенолов
Индукторы ARE-контролируемых генов
Фенолы и хиноны
R) R3 Н) [114, 190, 231], 1,2,3-тригидроксибензол (Rj = R2
бутилгидрохинон (Ri = С(СН3)3, R2 = Н, R3 = ОН) [1 1
ИО~\ /~К? бутил катехол (Rj = ОН, R2 = Н, R3 = С(СН3)3) [181], (
Таблица 76
, = ОН, R2 = R, Г"|
Гидрохинон (R, = R2 = Н, R3 = ОН) [114, 132, 137], катехол (Rj >
Н) [114, 190, 231], 1,2,3-тригидроксибензол (Rj = R2 = ОН, R3 = Н) [190], трет-
14, 190, 231], 4-трет-
, бутилгидроксианизол (Rj =
С(СН3)3, R2 = Н, R3 = ОСН3) [114]
°о°
по V
HO-Q
гиил
ОН
пара-Бсизохиион 3,5-ди-трет- Пробукол[91]
[ 190, 231 ] Бутил катехол [181]
Этоксихин (6-этокси-
1,2-дигидро-2,2,4-три-
метилхинолин) [73]
он
Эллаговая кислота [18]
нзСО О О
Куркумин [ 17, 52J
он
он о
Кверцетин [224]
Физетин [82]
ОСИ,
\ /
-он но-
R,
но—^—r2
Фенилэтиловый эфир кофейной кислоты [104]
Ароматические диамины и аминофенолы
1,2-Фенилендиамин (Ri = NII2, R2 = Н), 1,4-фенилендиамин (Rj = Н, R2 = NH2),
4-аминофенол (R, = Н, R2 = ОН) [181]
Полициклические углеводороды
4'-Бромофлавон [249]
а-нафтофлавон [190]
Акцепторы Михаэля
SO,
4-гидрокси-2,3-ноненаль Кротоновый
[135]
альдегид [213]
vV ^
Метилпро Метилакри Метилвинил
пиолат[213] лат [213] сульфон[213]
523
Таблица 76 (окончание)
Изотиоцианаты
R = SCH3 (4-метилтиобутилизотиоцианат), C2H4SCH3 (6-метилтиогексил-
N=C=S изотиоцианат), SOCH3 (сульфорафан, 4-метилсульфинилбутилизотиоциа-
нат), C2H4SOCH3 (6-метилсульфинилгексилизотиоцианат), C4H6SOCH3
(8-метилсульфинилоктилизотиоцианат), S02CH3 (4-метилсульфонилбутилизотиоцианат),
C2H4S02CH3 (6-метил-сульфонилгексилизотиоцианат), С4Нб502СН3 (8-метилсульфонилоктилизо-
гиоцианат [157])
Дитиолтионы
S-S
Vs
сн3
1,2-дитиолтион
[176, 1801
s—S
(Уг
С»3
Олтипраз [5-(2-пиразинил)-4-метил-
1,2-дитиол-З-тион] [152, 176, 249]
Н3СО" Сиз
5-(гаря-метоксифенил)-
1,2-дитиол-З-тион [2491
Димеркаптаны
h2<j:-sh
h^-sh
н9с-он
(±)-2,3-Димеркапто-1 -пропанол [ 179]
н2<р
sh
h.c-sh
1,2-Этандитиол [ 179]
Пероксиды
Н-О-О-Н
Перекись водорода [179]
СН3
н3с——о-о—н
сн3
wpew-Бути л гидропероксид [179]
— сн3
Гидроперекись кумола [179]
Аскорбиновая кислота (витамин С), окисляясь в дегидроаскорбат, также может уча¬
ствовать в двухэлектронных окислительно-восстановительных трансформациях. В отли¬
чие от ряда оксифенилкарбоновых кислот (синаповая, кофейная, феруловая, протокате-
хиновая), не проявляющих ARE-индуцирующей активности, аскорбиновая кислота сти¬
мулировала экспрессию ARE-контролируемых генов тиоредоксинредуктазы и
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы [79]. Так как в различных экспериментальных систе¬
мах in vitro оксифенилкарбоновые кислоты проявляют выраженный антиоксидантный
эффект [3], то ясно, что ARE-индуцирующее действие фенолов прямо не связано с их
антирадикальным действием. Исследование большой группы растительных фенилиро-
пеноидов и их синтетических аналогов выявило наличие обратной корреляции между
индуцирующей НАДН:хиноноксидоредуктазу способностью соединений и их вычис¬
ленным восстановительным потенциалом [255]. Связать структурные особенности
строения фенолов с их активирующим действием на ARE достаточно сложно, так как в
клетках ароматические соединения эффективно гидролизуются монооксигеназами сис¬
темы цитохрома Р450, поэтому часто нельзя различить действие исходного соединения и
его метаболитов. Ещё одна сложность заключается в наличии в промоторных участках
многих генов регуляторных последовательностей для разных факторов транскрипции. В
частности, промотор гена медь-цинковой супероксиддисмутазы человека (СОД1) со¬
держит элементы ARE и XRE, по которым возможна независимая индукция его транс¬
крипции [172]. Следует также отметить, что наличие последовательности ARE в промо-
524
торном участке гена не означает, что она функционально активна и участвует в регуля¬
ции транскрипции. Так, в состав промотора гена GSTP1-1 в кератиноцитах и меланоци-
тах человека входит несколько участков ARE, однако классические индукторы ARE не
способны стимулировать его транскрипцию [248]. В гепатоцитах мыши фенольные ан¬
тиоксиданты усиливают синтез металлотионеина-1 (МТ-1), и в промоторном участке
кодирующего его гена содержится ARE [8], однако регуляция экспрессии этого гена, по-
видимому, осуществляется металл-активируемыми факторами транскрипции [23].
Соединения, содержащие в своей структуре акцепторы Михаэля (обычно это двойная
связь, сопряжённая с электронакцепторной группой Z: CH2=CH-Z), проявляли высокую
активность в индукции транскрипции ARE-контролируемых генов (табл. 76). Многие по-
лиядерные ароматические или гетероциклические соединения растений в своих структу¬
рах имеют Михаэль-акцепторные группы. Так, показано, что стимуляция тритерпеноида-
ми синтеза антиоксидантных ферментов определяется наличием групп-акцепторов Миха¬
эля в структурах этих молекул [57]. Образующиеся в процессах ПОЛ ненасыщенные аль¬
дегиды и кетоны также являются акцепторами Михаэля. В частности, 4-гидрокси-2,3-
алкенали, в том числе один из главных продуктов свободнорадикального окисления ара-
хидоновой кислоты 4-гидрокси-2,3-ноненаль, служат важными регуляторами клеточных
функций при адаптации и развитии патологических процессов [12, 174]. Показано, что
4-гидрокси-2,3-ноненаль может либо прямо диссоциировать комплекс фактора транскрип¬
ции Nrf2 с его ингибитором Keapl [135], либо действовать через активацию атипичной
протеинкиназы С и других киназ [107, 167]. Индукция 4-гидрокси-2,3-ноненалем
у-глутамилцистеинсинтетазы в альвеолоцитах II типа крысы зависела от активности киназ
ERK (extracellular signal-regulated protein kinase) и p38MAPK [246]. ARE-индуцирующее
действие окисленных липопротеинов также может быть опосредовано через 4-гидрокси-
2.3-ноненаль [92]. Таким образом, широкий спектр биологических эффектов 4-гидрокси-
2.3-ноненаля может реализовываться через активацию ARE, изменение внутриклеточной
среды и взаимодействие с другими факторами транскрипции [153].
Следует особо отметить интересное направление работ по изучению ARE-
индуцирующей активности большой группы фенольных соединений (циннаматы, халко¬
ны, куркуминоиды, кумарины, циклопентаны и циклогексаны), которые помимо гидро¬
ксилов содержат в своей структуре связанные с ароматическим кольцом акцепторы Миха¬
эля (-СН=СН-СО-). Проведённое на клетках гепатомы мыши исследование показало, что
наличие ОН-группы в орто-положеши к акцепторной группе существенно повышает спо¬
собность флавоноидов, куркуминоидов, циннаматов усиливать НАД(Ф)Н:хиноноксидоре-
дуктазную активность [54]. В случае циннаматов и кумаринов такое взаиморасположение
реакционных групп повышало активность соединений более чем в 100 раз по сравнению с
их аналогами, у которых ОН-группы находились в пара- или л*е/ия-положениях [58]. Это
показывает, что продукты перекисного окисления липидов, обладающие свойствами ак¬
цепторов Михаэля, при взаимодействии с эндогенными фенольными антиоксидантами,
гормонами или белками могут образовывать эффективные регуляторы ARE.
Природные глюкозинолаты и изотиоцианаты широко представлены в крестоцветных
овощах: цветной и белокочанной капусте, брокколи, хрене, редисе и др. [63, 151]. В ва¬
куолях клеток этих растений в больших количествах содержатся глюкозинолаты, кото¬
рые при разрушении клеток гидролизуются с образованием ряда серосодержащих про¬
дуктов, в том числе изотиоцианатов [151]. Соединения хорошо зарекомендовали себя в
качестве профилактических средств в отношении онкологических, сердечно-сосудистых
и ряда инфекционных патологий. Высокая ARE-индуцирующая активность сульфорафа-
на показана на различных экспериментальных моделях in vitro и in vivo [78, 125, 157,
525
216]. Исследования на эпителиоцитах печени крыс индукции синтеза глутатион-S-
трансфераз аналогами сульфорафана показали, что для индукции важно наличие изо-
тиоцианатной группы (-N=C=S); количество метиленовых звеньев (п) в структурах СН3-
S-(CH2)n~N=C=S, CH3-SO-(CH2)n-N=C=S и CH3-S02-(CH2)n-N=C=S также было суще¬
ственным [157]. В организме действие тиолсодержащих соединений носит сложный
комплексный характер. В частности, в кератиноцитах человека сульфорафан снижал
активность транскрипции фактора АР-1 посредством ингибирования связывания по¬
следнего с ДНК, что может являться одним из механизмов противоопухолевого дейст¬
вия этого препарата [253]. На опухолевых клетках простаты человека (РС-3) было пока¬
зано ингибирующее действие сульфорафана и фенилэтилизотиоцианата на транскрип¬
ционную активность NF-kB [238]. Таким образом, биологические эффекты тиолсодер¬
жащих соединений могут реализовываться не только путём индукции транскрипции
ARE-регулируемых генов, но и по многим другим механизмам.
Гены с ARE-контролируемой экспрессией
В клетках млекопитающих количество регулируемых ARE генов составляет несколь¬
ко сотен. Методом олигонуклеотидного микроанализа в клетках нейробластомы челове¬
ка было выявлено 137 генов (0,14 % определяемых генов), экспрессия которых возраста¬
ла под действием -бутилгидрохинона [137]. Сравнительный анализ индуцируемых
1,2-дитиол-З-тионом генов в печени мышей дикого тина, нокаутов по Nrf2 или двойных
нокаутов по Nrf2 и Keapl позволил выявить 231 ARE-индуцируемый ген, а также 31 ген,
транскрипция которых под действием Nrf2 снижалась [127]. Применённая для анализа
система позволяла оценивать 12 400 генов, поэтому количество выявленных ARE-
зависимых генов составляло около 2 % и было сходным для нокаутов по Nrf2 и двойных
нокаутов по Nrf2 и Keapl. Аналогичное сравнительное исследование действия эффек¬
тивного индуктора ARE сульфорафана в клетках тонкого кишечника мышей дикого типа
и нокаутов по Nrf2 позволило установить 77 регулируемых Nrf2 генов, или 1,3 % из 6000
проанализированных генов [218]. В разные сроки действия гипероксии (более 95 % 02)
были выявлены 175 генов, транскрипция которых возрастала, причем у мышей дикого
типа значительно сильнее, чем у нокаутов по Nrf2, и около 100 генов, экспрессия кото¬
рых, напротив, снижалась [41]. Под действием сульфорафана in vivo в печени крыс бо¬
лее чем в 2 раза изменялась активность транскрипции 562 генов (11 % генома) [83].
Среди белков, гены которых регулируются ARE, можно выделить две большие груп¬
пы ферментов, действие которых направлено на поддержание окислительно¬
восстановительного баланса и усиление антиоксидантной защиты клеток, а также деток¬
сикацию электрофильных ксенобиотиков и выведение их из клеток (табл. 77). Ферменты
II фазы биотрансформации ксенобиотиков (глутатион-Б-трансферазы, УДФ-
глукуронозилтрансферазы, НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза, гемоксигеназа-1 и др.)
служат для удаления и инактивации эндогенных токсических продуктов окисления (гид¬
роперекиси, хиноны, гемы) и ксенобиотиков. Вместе с тем, большинство из этих энзи¬
мов обладают определёнными антиоксидантными свойствами, и усиление их синтеза в
условиях окислительного стресса оказывает защитное действие на клетки.
Важную роль в антиоксидантной защите организма и поддержании окислительно-
восстановительного баланса играют легкоокисляющиеся белки и пептиды, в состав ко¬
торых входят SH-содержащие аминокислоты цистеин и метионин. Особенное значение
среди них имеет глутатион. который стоит на первом месте среди органических соеди¬
нений по содержанию в клетках эукариот (до миллимолярных значений), поэтому дан¬
ному трипептиду часто приписывается роль главного водорастворимого антиоксиданта
526
[235] (см. главу 2). В условиях развития окислительного стресса увеличение содержания
GSH защищает клеточные структуры и белки от повреждений, а также усиливает инак¬
тивацию гидроперекисей и других токсичных продуктов окисления [182]. Мембраны
клеток млекопитающих плохо проницаемы для глутатиона, поэтому основную потреб¬
ность в нем клетки решают за счет эндогенного синтеза, который осуществляется двумя
ферментами - глутаматцистеинлигазой [КФ 6.3.2.2; систематическое название L-
глутамат:Ь-цистеин-у-лигаза (АДФ-образующая); синоним у-глутамилцистеинсинтетаза]
и глутатионсинтазой [КФ 6.3.2.3; систематическое название L-глутамил-Ь-
цистсингглицинлигаза (АДФ-образующая)].
Таблица 77
Известные белки, экспрессия которых происходит через активацию ARE
Белки, гены которых регулируются
ARE
Ссылка
Белки, г ены которых регулируются
ARE
Ссылка
Ферменты детоксикации ксенобио¬
А нт иоксидант ы
тиков
Глутатион-Б-трансфераза А1 мыши
[35, 138,
Гемоксигсназа-1 мыши,
[90, 138]
184]
человека
[7, 162]
Глутатион-Б-трансфераза А2 мыши,
[35, 184]
Тяжёлая и лёгкая цепи у-глутамил-
крысы,
[109, 110]
цистеиисинтетазы мыши, человека
[29, 254]
человека
[152]
Тяжёлая цепь у-глутамилцистеин-
Глутатион-8-трансфераза А4 мыши
[35, 184]
синтетазы человека
[106,160]
Глутатион-S-i рансфераза А5 крысы,
[76]
Глутатион пероксидаза 2 человека
[17]
человека
[152]
Глутатионредуктаза мыши,
[184]
Глутатион-8-трансферазаMl мыши
[35,184]
человека
[137]
Глутатион-8-трансфераза М2 мыши
[35, 184]
Синтаза тромбоксана А2 человека
[239]
Глутатион-Б-трансфсраза М3 мыши,
[35, 184]
Н- и L-субъединицы ферри гина
[176]
человека
[137]
Металлотионеин-1 мышей
[8,185]
Глутатион-5-трансфераза М4 мыши
[35, 184]
Металлотионеин-1 и 2 крыс
[27]
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза 1
Индуцибельная NO-синтаза крыс
[126]
мыши,
[184]
Тиоредоксин мыши,
[216]
человека
[82, 104]
быка,
[192]
>ЛШ:хиноноксидоредуктаза 2
человека
[117, 162]
человека
[144]
Тиоредоксинреду ктаза человека
[137]
Глюку ронозилтрансфераза-1 аб
[138]
Тиоредоксинредуктаза 1 быка
[192]
Пероксиредоксин 1 мыши,
[93]
человека
[162]
СОД1 человека
[172]
СОДЗ мыши
[138] 1
Глутаматцистеинлигаза млекопитающих представляет собой гетеродимер, состоящий
из каталитической тяжёлой (у человека 73 кДа, кодирующий ген находится в хромосоме
1) и регуляторной лёгкой субъединиц (у человека 28 кДа, ген в хромосоме 6). Вся ката¬
литическая активность фермента, также как обратная регуляция глутатионом, связана с
тяжёлой субъединицей. Кинетические свойства глутаматцистеинлигазы в физиологиче¬
ских условиях определяются лёгкой субъединицей, возможно, посредством формирова¬
ния редокс-чувствительной дисульфидной связи между субъединицами. Синтез обеих
субъединиц глутаматцистеинлигазы у мышей регулируется ARE и значительно снижен
у нокаутированных по ARE животных [31, 254]. В регуляции транскрипции гена лёгкой
527
цепи в клетках гепатокарциномы человека участия ARE не выявлено [67]. Промоторный
участок гена, кодирующего тяжёлую субъединицу глутаматцистеинлигазы человека,
включает 4 антиоксидант-чувствительных элемента, из которых два, называемые ARE3
и ARE4, являются критическими для синтеза соответствующей мРНК в клетках гепато-
мы HepG2 [53, 160]. Помимо ARE в регуляторных участках генов тяжёлой цепи глута¬
матцистеинлигазы мыши, крысы и человека содержатся XRE, металл-чувствительные
элементы, регионы связывания факторов транскрипции NF-кВ, АР-1, АР-2, поэтому
синтез фермента и, соответственно, глутатиона может усиливаться посредством многих
воздействий [121, 156, 160]. Так, устойчивость опухолевых клеток человека к антикан¬
церогенным препаратам (цисплатин и доксорубицин) связывается со стимуляцией син¬
теза лёгкой и тяжёлой цепей глутаматцистеинлигазы через АР-1 [85]. Действие курку-
мина, по-видимому, также реализуется через совместную индукцию АР-1 и ARE [52].
Несмотря на то, что в промоторном участке гена каталитической субъединицы глута¬
матцистеинлигазы крыс не выявляется регуляторного сайта ARE, синтез белка зависит
от факторов транскрипции Nrfl и Nrf2, которые могут действовать посредством повы¬
шения экспрессии факторов АР-1 и NF-kB [240]. Активация синтеза компонентов у-
глутамилцистеинсинтетазы в астроцитах крыс под действием трет-6утилгидрохинона
увеличивала синтез глутатиона и его содержание в клетках, при этом скорости конъюга¬
ции и выведения GSH изменялись незначительно [208].
Основной антиоксидантный эффект глутатиона реализуется посредством его участия
в работе ферментативных антиоксидантов; будучи субстратом для глутатионпероксидаз,
глутатион фактически выступает донором атомов водорода для восстановления Н202 и
липидных перекисей. Среди известных сегодня 7 изоформ глутатионпероксидаз участие
ARE показано в регуляции селеновой "желудочно-кишечной" ГП02, которая способна
восстанавливать перекись водорода и гидроперекиси жирных кислот, но не гидропере¬
киси фосфолипидов [17]. У крыс этот изофермент локализован главным образом в желу¬
дочно-кишечном тракте, в то время как у людей - в печени и толстом кишечнике. Счи¬
тается, что ГП02 выступает барьером на пути поступления гидроперекисей в организм.
На клетках DYR21 из почек сирийского хомяка показано участие ARE в регуляции син¬
теза белка хСТ цистин/глутамат-транспортной системы, от активности которой зависит
синтез глутатиона [194]. Глутатионредуктаза, восстанавливающая окисленный глутати¬
он, также регулируется через ARE [184]. Таким образом, под контролем ARE находятся
основные ключевые элементы синтеза глутатиона, поддержания его в восстановленном
состоянии и метаболизма [208].
Наряду с глутатионом важную роль в восстановлении дисульфидных связей в белках
и поддержании окислительно-восстановительного баланса в клетках играют тиоредок¬
сины и глутаредоксины (см. главу 2). При этом если дня восстановления тиоредоксинов
служат специальные ферменты тиоредоксинредуктазы, то глутаредоксины восстанавли¬
ваются глутатионом, и фактически являются переносчиками атомов водорода с НАДФН
на окисленные белки через глутатионовую систему:
Усиление синтеза тиоредоксина наблюдается при многих видах окислительного
стресса. В эритролейкемических клетках К562 гемин и /и/?<?/я-бутилгидрохинон индуци-
НАДФН + Н+
Г лутаредокс
НАДФ+
Г лутаредоксин-(БН)2
Г лутаредоксин-82
X
Белок-82
Белок-(8Н)2
528
ровали экспрессию гена тиоредоксина посредством активации ARE [117, 118]. Стимуля¬
ция сульфорафаном синтеза тиоредоксина в клетках сетчатки глаз у мышей снижала
токсическое действие света и также сопровождалась индукцией ARE [216]. Следует от¬
метить, что тиоредоксин не только регулируется ARE, но и сам влияет на активацию
последнего посредством усиления связывания фактора транскрипции Nrf2 со своим
промотором [70, 118]. Предполагается, что такой механизм самоусиливающего действия
тиоредоксина позволяет сделать более быстрым ответ клеток на окислительные воздей¬
ствия и эффективно поддерживать окислительно-восстановительный баланс. Среди трёх
изоформ тиоредоксинредуктаз, выявленных и охарактеризованных в клетках млекопи¬
тающих, индуцибельной является цитоплазматическая селенсодержащая тиоредоксин¬
редуктаза 1, синтез которой на транскрипционном уровне регулируется ARE [80, 247].
Добавление в корм крыс брокколи или сульфорафана повышало содержание тиоредок-
синредуктазы в печени [78]. Селен и сульфорафан синергично увеличивали активность
фермента в клетках гепатом мыши и человека (Нера1с1с7 и Нер2), при этом селен не
влиял на его транскрипцию [78, 80]. Предполагается, что селен (селенит натрия) повы¬
шает активность тиоредоксинредуктазы 1 в клетках Нер2 на посттранскрипционном
уровне посредством усиления синтеза белка и повышения стабильности мРНК [247].
Помимо сульфорафана, действие других "классических" индукторов ARE трет-
бутилгидрохинона, (i-нафтофлавона также сопровождалось усилением синтеза мРНК
тиоредоксинредуктазы в клетках гепатомы человека Нер2 [80]. Стимулируя ARE, ионы
кадмия, диэтилмалеат и арсенит индуцировали синтез тиоредоксина и тиоредоксинре¬
дуктазы 1 в эндотелиальных клетках из бычьих артерий [192].
В регуляции синтеза пероксиредоксина 1 ARE является ключевым элементом [89]. В
перитонеальных макрофагах мышей, нокаутированных по фактору транскрипции Nrf2,
не наблюдалось изменения синтеза пероксиредоксина 1 в ответ на разные стрессовые
воздействия [94]. Под действием окисленных липопротеинов низкой плотности, так же
как и 4-гидрокси-2,3-ноненаля, в перитонеальных макрофагах и гладкомышечных клет¬
ках мыши усиливался синтез стрессового белка А170, гемоксигеназы-1 и пероксиредок¬
сина 1 [92]. Индукция синтеза пероксиредоксина 1 в перитонеальных макрофагах мыши
сопровождалась транслокацией Nrf2 в ядро и отсутствовала в клетках, полученных от
нокаутированных по Nrf2 животных [92, 94]. Вместе с тем, в исследованиях, проведён¬
ных на культурах печёночных макрофагов крыс и клетках RAW264.7 моноцитарного
происхождения, было показано, что индукция пероксиредоксина 1 в ответ на действие
форболового эфира зависит от протеинкиназы С, Ras и киназ МЕКК1 и р38, но не от
экспрессии Nrf2 [77].
Хиноноксидоредуктазы [НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза 1 и ЖН:хиноноксидо-
редуктаза 2] представляют собой флавопротеины, которые катализируют восстановле¬
ние хинонов посредством переноса атомов водорода с НАД(Ф)Н или дигидроникотина-
мидрибозида (NRH). НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза 1 человека (первоначально опи¬
сана как DT-диафораза, КФ 1.6.99.2) - фермент с молекулярной массой около 54 кДа,
состоящий из двух идентичных субъединиц и катализирующий двух- или четырёхэлек¬
тронное восстановление широкого спектра эндогенных и экзогенных хинонов, хинони-
минов и некоторых других азотсодержащих соединений [188]. Работа каждой субъеди¬
ницы в составе гомодимера независима, однако в случае четырёхэлектронного восста¬
новления они функционируют синхронно. Уникальной ферментативной особенностью
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы является возможность использования в качестве вос¬
становительных кофакторов как НАДН, так и НАДФН. Одновременный перенос на мо¬
лекулу субстрата двух атомов водорода позволяет избежать появления реакционных
529
семихинонных радикалов, что наблюдается при последовательном одноэлектронном
восстановлении.
Будучи коферментом для убихинона (коэнзим Q) и токоферилхинона (окисленная
форма витамина Е), НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза поддерживает данные клеточные
антиоксиданты в восстановленном состоянии [59]. Такое действие фермента особенно
важно для сохранения структурной целостности митохондрий в условиях нарушения
работы электронтранспортной цепи, в частности при действии ротенона, который инги¬
бирует комплекс I цепи переноса электронов [34]. Антиоксидантный эффект
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы 1 реализуется посредством ингибирования окисли¬
тельно-восстановительных циклических трансформаций хинонов с образованием АКМ,
кроме того, фермент может катализировать реакцию дисмутации OJ в Н202, однако
скорость этой реакции (к = 2,5 х К)4 M'V1) значительно ниже катализируемой СОД1 (к =
1,69 х 109 M'V1) [205]. Независимо от своей ферментативной активности НАД(Ф)Н:хи-
ноноксидоредуктаза 1 способна связываться с шаперонами Hsp70 и Hsp40 [10], а также
белком-супрессором опухолей р53, тем самым стабилизируя его в цитоплазме клеток [9,
11]. Кумарины (дикумарол, куркумин) и некоторые флавоны ингибируют
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазу 1, повышают деградацию р53 и угнетают р53-
индуцированный апоптоз в тимоцитах и миелолейкемических клетках [166, 223]. Сни¬
жение апоптоза костномозговых предшественников может быть причиной развития
миелоидной гиперплазии, которая наблюдается у мышей, нокаутированных по
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазе 1 [143]. Предполагается, что стабилизация р53 и уве¬
личение его содержания в цирротической печени крыс делает клетки более устойчивыми
к окислительным повреждениям и может лежать в основе усиления процессов пролифе¬
рации и фиброгенеза [225].
Мыши, нокаутированные по НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазе 1, рождались нор¬
мальными, по развитию и воспроизводству существенно не отличались от животных
дикого типа, однако содержание брюшного жира и толерантность к инсулину у них бы¬
ли снижены - возможно, за счёт увеличения в клетках уровней НАДФН и НАДН [66].
Кроме того, такие мутанты были более чувствительными к канцерогенному действию
7,12-диметилбенз[а]антрацена [145] и токсическому действию менадиона. Уровни экс¬
прессии НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы 1 в тканях человека значительно варьируют,
однако высокое содержание фермента отмечается в клетках опухолей желудочно-
кишечного тракта и печени [103].
Ген НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы человека локализован в области 16q2.2 и ха¬
рактеризуется высокой степенью полиморфизма [188]. Гомо- и гетерозиготные мутанты
широко представлены во всех этнических группах. Так, гомозиготный нуль-генотип был
выявлен у 4% людей кавказской национальности, 5% афроамериканцев, 16% амери¬
канцев мексиканского и 22 % - азиатского происхождения [214]. Гетерозиготный гено¬
тип представлен более широко и наблюдается у 40 % кавказцев, 34 % афроамериканцев,
52 % американцев мексиканского происхождения и 57 % азиатского. У людей с нуль-
генотипом в 2 раза увеличена частота развития рака желудка, а также повышен риск раз¬
вития миелолейкоза, лёгочных и уротелиальных опухолей, базальноклеточной карцино¬
мы кожи, рака толстого кишечника, чешуйчатоклеточной карциномы пищевода [166].
Помимо ARE, промоторы генов НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаз мыши, крысы и чело¬
века содержат участки XRE, TRE (12-O-tetradecanoylphorbol- 13-acetate responsive
element) и АР-2-связывающие, поэтому индукция синтеза ферментов наблюдается в от¬
вет на широкий спектр ксенобиотиков и воздействий [103, 166, 231]. Хотя
530
ШН:хиноноксидоредуктаза-2 изучена значительно меньше, в регуляторном участке ее
гена также показано наличие ARE, XRE и SP1-связывающих регионов [144].
Микросомальная гемоксигеназа (КФ 1.14.99.3) - лимитирующее звено гемового ка¬
таболизма, она превращает гем в биливердин-1Ха с высвобождением атома железа и СО.
Жизненная необходимость такой реакции в клетках связана с тем, что в концентрациях
выше 1 мкМ не связанный с белком гем становится эффективным генератором АКМ
[195]. Образующийся при расщеплении гема биливердин при участии биливердинредук-
тазы (КФ 1.3.1.24) быстро переходит в билирубин, обладающий эффективным антира-
дикальным действием в отношении супероксидных и пероксильных радикалов. Высво¬
бождающийся в реакции СО по своим физико-химическим свойствам сходен с радика¬
лом N0*, он также способен активировать гуанилатциклазу и обладает сосудорасши¬
ряющим действием.
Таким образом, гемоксигеназу можно отнести и к ферментам II фазы детоксикации
ксенобиотиков, так как она позволяет клеткам избавляться от реакционных гемовых
комплексов, а также к антиоксидантным ферментам [14]. В клетках млекопитающих
охарактеризованы 3 изоформы гемоксигеназ: конститутивная (основная форма сущест¬
вования фермента в физиологических условиях); индуцибельная гемоксигеназа-1 (клас¬
сифицирована как белок теплового шока Hsp32) и малоизученная и достаточно экзоти¬
ческая (на сегодняшний день выявлена только у крыс) гемоксигеназа-3. Гемоксигеназы-
1 и -2 человека иммунологически различны, и кодирующие их гены находятся в разных
хромосомах. Конститутивная гемоксигеназа-2 с молекулярной массой около 34 кДа ло¬
кализована в эндоплазматическом ретикулуме и регулируется доступностью гема и ки¬
назами. Экспрессия синтеза гемоксигеназы-1 регулируется ARE и повышается в ответ на
широкий спектр прооксидантных и воспалительных стимулов: Н202, ультрафиолетовый
свет, гем и металлы переменной валентности, дофамин, простагландины, бактериальные
полисахариды и Т-хелперные цитокины.
Предполагается, что гемоксигеназа-1 может участвовать в регуляции воспалительно¬
го процесса посредством снижения экспрессии молекул адгезии VCAM-1 [16]. Противо¬
воспалительное действие гемоксигеназы-1 может реализовываться через ингибирование
фактора транскрипции NF-kB и, соответственно, экспрессии контролируемых им генов.
Так, в эндотелиоцитах с повышенным содержанием гемоксигеназы-1 менее выражена
активация NF-kB в ответ на действие фактора некроза опухолей а и ИЛ-1 [16]. У мы¬
шей, нокаутированных по гемоксигеназе-1, выявляется высокая летальность при введе¬
нии эндотоксина, что объясняется коллапсом сосудов в результате резкого увеличения
их адгезивной способности [178].
По сравнению с другими регулируемыми ARE ферментами гемоксигеназа-1 отлича¬
ется наиболее высоким индексом стимуляции в ответ на активаторы. Это связано с тем,
что в нормальных условиях базальный уровень продукции фермента ингибируется фак¬
тором транскрипции Bachl (ВТВ and CNC homology 1; ВТВ - домен "Broad complex,
Tramtrack, and Brie a brae", CNC - семейство "cap'n'collar"), который, так же как Nrf2,
относится к семейству факторов транскрипции семейства лейциновых молний и образу¬
ет гетеродимеры со вспомогательными Maf-белками [201, 207]. Предполагается, что в
клетках свободный гем регулирует синтез гемоксигеназы-1 посредством дерепрессии
Bachl [195]. Активирующее действие гемина на синтез гемоксигеназы значительно воз¬
растало в присутствии нитроксила (N07HN0) и доноров N0* [163]. Хотя ингибирую¬
щий эффект Bachl выявляется и для других ARE-регулируемых генов, в частности
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы в HepG2 клетках, однако он выражен значительно
слабее [49]. В культурах разных клеток человека гипоксия, интерферон-у и хелатор ио¬
531
нов железа десферриоксамин стимулировали экспрессию Bachl и снижали продукцию
гемоксигеназы-1, в то время как СоС12 оказывал противоположное действие [119]. Ионы
Cd + (CdCl2) ингибировали транспорт Bachl в ядро и индуцировали транскрипцию мРНК
гемоксигеназы-1 [210]. Аналогично Nrf2 транскрипционный фактор Bachl выявляется в
цитоплазме, под действием wpew-бутилгидрохинона оба фактора перемещались в ядро,
однако транслокация Nrf2 происходила значительно быстрее, в результате чего синтез
ARE-регулируемых ферментов вначале возрастал, а в последующем снижался до нор¬
мального уровня [49].
Глутатион-Б-трансферазы млекопитающих - большая группа ферментов, которая
подразделяется на цитозольное семейство (классы а, щ тг, а, 0. аз, С), митохондриальное
семейство (класс к, непосредственно вовлечённный во вторую фазу бнотрансформации
эндогенных и экзогенных ксенобиотиков) и микросомальное семейство, участвующее в
синтезе эйкозаноидов (см. главу 2). В тканях человека выделяются 4 основных цито¬
зольных класса глутатион-Б-трансфераз (а, ц, тг и 0), которые являются димерами, со¬
стоящими из субъединиц с молекулярной массой от 22 до 26 кДа. В печени, почках и
яичниках доминирует глутатион-Б-трансфераза a-класса, в то время как в лёгких, мыш¬
цах, головном мозге, поджелудочной железе, эритроцитах и коже главным является изо¬
фермент я-класса. Глутатион-Б-трансферазы обладают широкой субстратной специфич¬
ностью, метаболизируя многие электрофильные соединения посредством конъюгации с
глутатионом, что повышает их растворимость в воде и облегчает выведение из клеток.
Достаточно специфические изоферменты субклассов А4-4 и 5.8 отвечают за выведение
из клеток реакционных алкеналей, связывая их с глутатионом [39, 53]. Представители
глутатион-S-трансфераз семейства a (GSTA1-1, GSTA2-2) мыши и человека могут вос¬
станавливать гидроперекиси, проявляя при этом глутатионпероксидазную активность
[12, 202]. В отличие от классических Se-содержащих глутатионпероксидаз, GSTA1-1 и
GSTA2-2 восстанавливают гидроперекиси жирных кислот и фосфолипидов, но взаимо¬
действуют с Н202 [242]. Оценки показывают, что в клетках печени и яичек человека бо¬
лее 50 % гидроперекисей жирных кислот и фосфолипидов восстанавливаются GSTA1-1
и GSTA2-2 [12, 242]. Однако в эритроцитах и тканях с низким содержанием глутатион-
S-трансфераз a-класса (лёгкие, сердце) вклад этих ферментов в пероксидазную актив¬
ность не превышал 15 % [242].
Таким образом, глутатион-5-трансферазы представляют собой важные компоненты
антиоксидантной защиты в отношении реакционных эндогенных метаболитов, обра¬
зующихся при окислительном стрессе [202]. Помимо конъюгации ксенобиотиков с глу¬
татионом и восстановления гидроперекисей, глутатион-S-трансферазы катализируют
реакции тиолиза и изомеризации, в частности, превращают простагландин Н2 в простаг¬
ландин D2 [74]. Посредством редокс-зависимого белок-белкового взаимодействия фер¬
менты могут вовлекаться в клеточную регуляцию. Так, в физиологических условиях
GSTP1 связывается с протеинкиназой JNK, под действием Н202 происходит диссоциа¬
ция этого комплекса и активация киназы JNK [149].
Первые свидетельства существования ARE были получены при изучении экспрессии
глутатион-S-трансферазы Ya (по современной классификации - фермента класса А1) у
крыс [191]. Индукция синтеза GSTA1-1 и GSTA4-4 в клетках гепатомы крыс наблюда¬
лась под действием продуктов ПОЛ: 4-гидрокси-2,3-ноненаля, wp^wc-2-гексеналя, 2-
пропеналя и этакриновой кислоты [219]. В промоторном участке мышиного гена GSTPJ
было выявлено наличие трёх последовательностей ARE и минимум 7 участков, связы¬
вающих андрогеновый рецептор [86]. Поэтому базальный уровень экспрессии GSTPI в
печени мышей самцов примерно в 10 раз выше, чем у самок, и существенно снижается
532
после кастрации, что связывается с действием андрогенов [71]. Анализ изменения со¬
держания мРНК разных классов глутатион-Б-трансфераз под действием бутилгидрок-
сианизола показывает, что экспрессия мРНК многих изоформ глутатион-Б-трансфераз в
печени самок мышей значительно выше, чем самцов [35]. Нокаутированные по Nrf2
мыши имели низкий по сравнению с животными дикого типа базальный уровень в пече¬
ни глутатион-Б-трансфераз классов а и |i, в то время как экспрессия изоферментов клас¬
са я не была изменена; индукция всех трёх классов глутатион-Б-трансфераз в ответ на
действие ксенобиотиков у мутантов была значительно снижена [73, 95]. Базальная экс¬
прессия GSTP1 в печени крыс по сравнению с печенью мышей невелика, однако индекс
стимуляции в ответ на индукторы - выше. Под действием индукторов-активаторов ARE
не наблюдалось усиления транскрипции гена GSTP1-1 человека, что может быть связано
с ингибирующим действием другого фактора транскрипции, NF-kB [248].
Среди контролируемых ARE генов необходимо отметить гены металлотионеинов.
Низкомолекулярные (6-7 кДа) металлотионеины широко представлены в цитозоле и
ядрах клеток эукариот, содержат много цистеина (более 30 % всех а. к. о) и обладают
высокой хелаторной способностью в отношении ионов тяжелых металлов (Си, Zn, Cd,
Hg и др.), при этом каждая молекула белка может связывать до 7 ионов металла (см. гла¬
ву 2). Основным назначением металлотионеинов является поддержание гомеостаза не¬
обходимых для жизнедеятельности ионов Си и Zn, а также в случае интоксикации - уда¬
ление атомов тяжёлых металлов (Cd, Hg, Pb). Ввиду высокого содержания SH-rpynn
металлотионеины выступают эффективными ингибиторами радикалов [228]. В пересчё¬
те на моль вещества металлотионеин по сравнению с глутатионом в 340 раз более эф¬
фективно ингибировал ОН-радикалы, в 800 раз - ОН*-индуцированные повреждения
ДНК, в 10 раз - активность процессов ПОЛ в микросомах. Предполагается, что наиболее
ярко антиоксидантная функция металлотионеинов проявляется в ядре, где они защища¬
ют от окислительных повреждений ДНК. У позвоночных животных промоторные участ¬
ки генов металлотионеинов содержат металл-, глюкокортиокоид- и антиоксидант-
респонсивные элементы, участки связывания транскрипционных факторов Sp-1 и АР-1
[228]. В низких нетоксических концентрациях (< 20 мкМ) сульфорафан индуцировал
синтез металлотионеинов МТ-1 и МТ-2 в клетках гепатомы человека HepG2, эта индук¬
ция сопровождалась повышением содержания Nrf2 в ядрах клеток [243]. В течение 2
часов после перорального введения крысам сульфорафана (50 мкмоль) транскрипция
генов металлотионеинов (МТ-1/2 и МТ-1а) в печени усиливалась более чем в 10 раз [83],
а максимальное увеличение транскрипции генов металлотионеинов МТ-1/2 (в 43 раза)
наблюдалось через 24 часа после введения.
Таким образом, белки многих контролируемых ARE генов относятся к числу протие-
нов, выполняющих или непосредственно защитную функцию, или функцию восполне¬
ния уровня расходуемых низкомолекулярных интермедиатов, или функцию репарации
важнейших макромолекул клетки в ситуациях с нарушением клеточного редокс-баланса.
Поэтому фактор транскрипции Nrf2 и контролируемая им сеть ARE-регулируемых генов
может рассматриваться как универсальная система клеточной защиты в условиях окис¬
лительного стресса. Естественным образом возникает вопрос: насколько она универ¬
сальна и не несёт ли элементы специфичности для разных типов клеток [131]? Если дан¬
ная система защиты изменяется по мере дифференцировки клеток, то можно предполо¬
жить, что она может изменяться и с возрастом, определяя продолжительность жизни
индивидуума.
533
Механизмы активации ARE
Как отмечалось выше, на сегодняшний день известно более 20 регуляторных факто¬
ров, активность которых находится в зависимости от окислительно-восстановительного
баланса в клетках. Изменение сигнальной активности этих факторов может происходить
на стадии транскрипции, транслокации в ядре или на уровне связывания с промоторами.
Регуляторным 7/мс-активирующим элементом ARE в составе ДНК служит участок, со¬
держащий последовательность нуклеотидов 5'-A'GTGAC'TnnnGCA/G-3' [232]; с ним свя¬
зывается ядерный фактор транскрипции Nrf2, относящийся к семейству NF-E2. Четыре
представителя этого семейства р45, Nrfl, Nrf2 и Nrf3 были впервые описаны как факто¬
ры, активирующие мотив NF-E2/AP-1, находящийся в промоторе гена (3-глобина и опре¬
деляющий его экспрессию. ДНК-связывающий участок Nrf2 представляет собой домен
лейциновой молнии bZip (basic region and leucine zipper), который отвечает за димериза-
цию и связывание с сайтом ARE. В структурах типа лейциновой молнии каждая седьмая
аминокислота является лейцином, они формируют гидрофобную область (домен bZip),
позволяющую образовывать димеры. Структурные особенности bZip-домена Nrf2 тако¬
вы, что он не может образовывать гомодимеры, и поэтому для связывания Nrf2 с ARE
необходимы вспомогательные белки-партнеры, содержащие подходящий bZip-домен. Из
них наиболее изученными к настоящему времени являются белки семейства так назы¬
ваемых малых Maf-белков (musculoaponeurotic fibrosarcoma virus), MafF, MafG и MalK,
которые принято разделять на большие Maf-белки, играющие важную роль в регуляции
клеточной дифференцировки и эмбрионального развития, и малые Maf-белки, высту¬
пающие партнёрами к факторам транскрипции семейства CNC. Регуляторный участок
ARE сходен с таковым для АР-1 (activating protein-1), 5'-TGACTCA, поэтому в индукции
транскрипции контролируемых ARE генов могут принимать участие Jun-белки, такие
как c-Jun, Jun-B, Jun-D, а также c-Fos [103, 227]. Кроме того, множество других факторов
(ATF4, Fral, YABP, ARE-BP1, Ah, hMAF) могут взаимодействовать с регионом ARE и
тем самым усиливать или ингибировать транскрипцию регулируемых им генов [148,
226]. Промоторные участки некоторых генов, в частности НАД(Ф)Н:хиноноксидо-
редуктазы 1 человека, содержат нуклеотидные последовательности 5'-TGACTCAGCA-3'.
идентичные элементам TRE (5'-TGAG сТСА-3') и ARE, поэтому экспрессия таких генов
может осуществляться через разные механизмы [231].
С позиции наиболее распространённой сегодня точки зрения считается, что посту¬
пающий в ядро фактор транскрипции Nrf2 формируют димеры с Maf-белками или Jun-
белками, которые, связываясь с ARE, запускают транскрипцию соответствующих генов
[75]. Исследования показывают, что все факторы семейства NF-E2 (р45, Nrfl, Nrf2 и
Nrf3) могут формировать регуляторно активные димеры, однако выключение или ги¬
перпродукция каждого из них давали различные эффекты на уровне клетки или орга¬
низма [159, 193]. Nrfl, связываясь подобно Nrf2 с Jun-белками (c-Jun, Jun-B и Jun-D) или
Maf-белками (MafG и MafK), может активировать транскрипцию генов ферментов II
фазы детоксикации ксенобиотиков [103, 227]. Вместе с тем, по способности индуциро¬
вать экспрессию контролируемых ARE генов действие Nrfl отличалось от действия Nrf2
и было значительно менее эффективным [149]. Повышенная экспрессия Nrf3 в клетках
HepG2 снижала базальную и индуцированную трет-бут ил гидрохиноном активность
хиноноксидоредуктазы 1, что указывает на негативное действие Nrf3 в отношении ARE-
регулируемых генов [193]. Отдельно комплексы c-Jun-c-Fos или c-Jun-Fral конкуриро¬
вали с Nrf2 за связывание с регуляторным участком ARE и ингибировали экспрессию
контролируемых им генов [106, 226]. Предполагается также, что малые Maf-белки
(MafG и MafK) способны формировать гомодимеры, которые, конкурентно взаимодей-
534
ствуя с ARB, могут ингибировать индуцирующее действие Nrf2 [50]. Эти взаимоотно¬
шения существенно усложняются наличием обратной регуляции; так, показано наличие
ARE-активного участка для гена, кодирующего MalG, благодаря чему транскрипция
mafG усиливалась под действием димерных комплексов MafG-Nrf2 [113].
В ответ на действие антиоксидантов и ксенобиотиков транскрипция гена nrf2 не из¬
меняется, что указывает на посттранскрипционную регуляцию активности Nrf2 [94].
Nrf2 человека имеет молекулярную массу 67 кДа и состоит из 605 а. к. о., которые обра¬
зуют 6 высококонсервативных доменов: Nehl-Neh6 (Nrf2-ECH homology; ECH - кури¬
ный аналог Nrf2) [99]. Nehl представляет собой bZip-домен, Neh2 - домен, негативно
регулирующий функционирование Nrf2 посредством связывания с Keapl (Kelch-like
ECH associating protein V, гомологичный Kelch-белку дрозофилы протеин, связанный с
актином цитоскелета); домены Neh4 и Neh5 опосредуют трансактивирующее действие
Nrf2, связываясь с коактиватором транскрипции СВР/рЗОО (CREB binding protein; CREB
- cAMP responsive element binding protein; рЗОО - гомолог СВР) [1121. Комплекс
СВР/рЗОО обладает гистонацетилтрансферазной активностью, а также привлекает до¬
полнительные гистонацетилтрансферазы. Кроме того, СРВ/рЗОО взаимодействует с ком¬
понентами комплекса РНК-полимеразы II, увеличивая концентрацию фермента в актив¬
ной зоне [2511. Ацетилирование гистонов делает структуру хроматина более открытой
для взаимодействия с комплексом РНК-полимеразы II, повышенное содержание которой
приводит к более частой инициации транскрипции в этом участке. Хотя Nrf2 связывает
СВР/рЗОО с помощью двух трансактивируюших доменов, каждый из них способен свя¬
зывать коактиватор транскрипции по отдельности. Их одновременное присутствие в
структуре Nrf2 усиливает способность друг друга взаимодействовать с СВР/рЗОО, т.е.
связывание имеет кооперативный характер.
Для регуляторной системы Nrf2-Keapl позвоночных характерна высокая филогенетиче¬
ская консервативность, от рыб до млекопитающих, что подтверждает критическое значение
защиты живых организмов от окислительного стресса и агрессивных электрофильных со¬
единений вне зависимости от их образа жизни, водного или наземного [120]. Формирование
ядерных димерных комплексов Nrf2-MafK при индукции синтеза глутатион-Б-трансферазы,
сходных с комплексами в клетках млекопитающих, показано также у рыб [211 ].
В нормальном состоянии содержание №12 в ядрах клеток невелико, основная его часть
связана с регуляторным белком Keapl на ядерной мембране или клеточном цитоскелете
[991. Как отмечалось выше, за связывание с Keapl отвечает №Ь2-домен, в котором выяв¬
ляется критический для связывания фрагмент из четырёх аминокислотных остатков -Glu-
Thr-Gly-Glu- [120]. Мышиный полипептид Keapl с молекулярной массой 69,5 кДа со¬
держит 624 а. к. о., в том числе 25 остатков цистеина, которые, по всей видимости, и явля¬
ются сенсорами для широкого спектра соединений, индуцирующих диссоциацию ком¬
плекса №12-Кеар1 [2291. Наиболее богат цистеиновыми остатками связывающий Nrf-
белки фрагмент Keapl, на 102 аминокислоты которого их приходится 8. Четыре из них
(Cys257, Cys273, Cys288 и Cys297) чувствительны к окислительной модификации и могут обра¬
зовывать дисульфидные связи [55]. Для Keapl из клеток человека были дополнительно
выявлены 2 цистеиновых остатка, окисление которых приводило к диссоциации комплек¬
са Nrf2-Keap 1 [61]. Хотя состоящий из 597 а. к. о. мышиный №f2 (66,9 кДа) также содер¬
жит 7 остатков цистеина, которые более устойчивы к окислению и, по-видимому, не ока¬
зывают существенного влияния на диссоциацию комплекса №f2-Keapl, однако их со¬
стояние важно для взаимодействия №f2 с регуляторным участком ARE в составе ДНК
[70]. Недавно показано, что в состав связывающего Nrf2 центра Keapl могут входить ато¬
мы Zn. Рекомбинантный Keapl мыши содержал 0,9 атома Zn на субъединицу, при этом
535
катионы металла (Zn2+) взаимодействовали с активными атомами серы в составе цистеи¬
новых остатков, удаление атомов Zn приводило к диссоциации комплексов Nrf2-Keapl
[56]. Таким образом, Nrf2-Keapl представляет собой редокс-чувствительный металлопро-
теин, активность которого зависит от соотношения в среде окисленных и восстановленных
тиолов (рис. 124). Глутатион, тиоредоксины и пероксиредоксины служат главными эле¬
ментами поддержания окислительно-восстановительного баланса тиолов в клетках, по¬
этому от активности этих систем зависит активность ARE.
Рис. 124. Возможные механизмы диссоциации комплекса Nrf2-Keapl и активации транскрипции
ARE-регулируемых генов
Предполагается, что после диссоциации Nrf2 транспортируется в ядро, где формиру¬
ет димерные комплексы с низкомолекулярными Maf- или Jun-белками, которые связы¬
ваются с ARE и активируют транскрипцию контролируемых им генов [75]. Время суще¬
ствования свободного Nrf2 в клетках достаточно мало: Т\/2 = 13 минут в Нера-клетках
гепатомы мыши [206] и 15 минут - в НерС2-клетках человека [164]. Индукция экспрес¬
сии регулируемых ARE генов во многом зависит от высвобождения и стабильности фак¬
536
тора транскрипции Nrf2. Ядерная концентрация Nrf2 и его стимулирующее действие
возрастают в условиях ингибирования активности протеасом [105]. Низкомолекулярные
природные тиолы (Ы-ацетил-Ь-цистеин и глутатион), аскорбиновая кислота, а-
токоферол угнетают диссоциацию комплекса Nrf2-Keapl и снижают экспрессию кон¬
тролируемых ARE генов [13, 25, 217]. Кроме того, токоферолы (витамин Е), действуя
через факторы транскрипции NF-кВ, АР-1, ретиноидный Х-рецептор и протеинкиназу С,
способны индуцировать или подавлять экспрессию большого числа генов; предполага¬
ется, что хотя бы часть из этих генов регулируется через ARE [13].
Во многих исследованиях было показано, что в регуляции экспрессии контролируемых
ARE генов принимают участие протеинкиназы: JNK1, МЕКК1 (mitogen-activated protein
kinase/extracellular signal-regulated kinase kinase 1_), TAK1 (TGF-p-activated kinase JJ, ASK1
(apoptosis signal-regulating kinase J_), ERK2, PERK (pancreatic eIF-2a-related endoplasmic
reticulum kinase), p38 и PI3K (phosphatidylmositol 3-kinase) [47, 110, 116, 122, 162, 245].
Предполагается, что киназы влияют на взаимодействие транскрипционного фактора Nrf2 с
его цитоплазматическим ингибитором белком Keapl. Одной из главных киназ, вовлечен¬
ных в регуляцию ARE, является протеинкиназа С, которая фосфорилирует остаток серина
(Ser40) в КеЬ2-фрагменте Nrf2, что приводит к диссоциации его комплекса с Keapl [24,
84]. Фосфорилирование Ser40 не влияло на транспорт Nrf2 в ядро и его связывание с регу¬
ляторным участком ДНК, однако повышало стабильность Nrf2 и время его существования
в клетках [164]. Ингибиторы протеинкиназы С (калфостин С и стауроспорин) снижали
индуцированный я7/?е/?7-бутилгидрохиноном синтез НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза 1 в
клетках HepG2 [24]. По структуре регуляторного домена изоформы протеинкиназ С мле¬
копитающих разделяются на три группы: классические, новые и атипические протеинки¬
назы. Предполагается, что в условиях окислительного стресса 4-гидрокси-2,3-ноненаль и
форон (2,6-диметил-2,5 гептадиен-4-он) активируют атипическую протеинкиназу С. в ре¬
зультате чего снимается репрессия Nrf2 и стимулируется синтез гемоксигеназы-1 [167].
Индукция гемоксигеназы-1, тиоредоксина и пероксиредоксина 1 гемином в клетках нсй-
робластомы человека (SH-SY5Y) определялась активностью киназы PI3K [162]. В орга¬
низме протеинкиназа С и PI3K могут активировать Nrf2 и повышать синтез GSTA2 в гепа¬
тоцитах крыс посредством рег>ляции образования пероксинитрита [109, 116]. Широко
распространённый растительный фенол куркумин увеличивал уровень гемоксигеназы-1 в
эпителиальных клетках через активацию киназы р38 [15]. Индукция тяжёлой и лёгкой це¬
пей у-глутамилцистеинсинтетазы в клетках HepG2 снижалась при ингибировании киназ
ERK и р38 [254]. Вместе с тем стимуляция синтеза фермента в эпителиоцитах из бронхов
человека 4-гидрокси-2,3-ноненалем осуществлялась посредством активации АР-1 и JNK-
киназы, но не зависела от киназ ERK и р38 [64]. Экспрессия АР-1 и индукция апоптоза
куркумином в опухолевых клетках человека (НСТ116) определялись активацией JNK, но
не зависели от р38- и ERK-киназы [45].
В основе кондиционной активации Nrf2 под действием протеинкиназ может лежать
тот факт, что в цитоплазме Nrf2 быстро разрушается через убиквитин-зависимый путь.
За деградацию Nrf2 посредством убиквитинирования отвечает МЕНб-домен. Фосфори¬
лирование Nrf2 протеинкиназой С или PERK-киназой ослабляет его взаимодействие с
Keapl и ингибирует перенос убиквитина на Nrf2, что приводит к стабилизации послед¬
него в клетках [47, 164]. Тем самым Nrf2 приобретает возможность накапливаться в яд¬
ре, в то время как Keapl не изменяет своей внутриклеточной локализации и остается
цитоплазматическим. Стоит отметить, что Nrf2 убиквитинируется и в условиях окисли¬
тельного стресса, но в этом случае время его полужизни существенно больше. Помимо
активности протеинкиназ, для дерепрессии функций Nrf2 критически необходимым ока¬
537
зывается остаток цистеина в ВТВ-домене Keapl (Cys 151), точечная мутация которого
делает Keapl конститутивным репрессором Nrf2. В условиях окислительного стресса к
этому остатку ковалентно присоединяется множество разных высокомолекулярных со¬
единений, образующих устойчивые к действию восстановителей модификации Keapl.
Таким образом, в физиологических условиях in vivo Keapl действует как негативный
регулятор ARE посредством связывания в цитоплазме Nrf2. Эта точка зрения подтвер¬
ждается экспериментами на животных, нокаутированных по гену keapl. Гомозиготные
мыши с генотипом КеарГ7" имели малый вес и погибали в первые 20 дней постнаталь-
ного периода, у них наблюдался выраженный гиперкератоз пищевода и желудка [230]. В
эмбриональных фибробластах Keapl" “-мышей наблюдалась высокая активность
НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы, р- и л-глутатион-Б-трансфераз, на которую не влияло
действие электрофилов, при этом клетки были устойчивы к индуцированному УФ-
облучением апоптозу [81].
В живых организмах можно выделить два основных механизма регуляции редокс-
чувствительных элементов: окисление/восстановление SH-содержащих аминокислотных
остатков цистеина и метионина и окисление/восстановление атомов металлов перемен¬
ной валентности в металлопротеинах. Уникальной особенностью комплекса Nrf2-Keapl
является совмещение этих механизмов. Действительно, окисление цистеиновых остат¬
ков Keapl, приводящее к диссоциации комплекса, - хорошо доказанный в исследовани¬
ях in vitro и in vivo факт, также как наличие редокс-чувствительных ионов Zn2+. По-
видимому, такая сложная регуляция необходима для установления приоритетности по¬
ступающих в клетку сигналов. Внешние сигналы, передаваемые посредством гормонов,
цитокинов, факторов роста, должны доминировать над естественным стремлением клет¬
ки сохранить свой статус и освободиться от токсического действия эндогенных и экзо¬
генных ксенобиотиков. В процессе морфогенеза или при воздействиях экстремальных
факторов внешней среды индивидуальное стремление клетки к сохранению жизнеспо¬
собности и поддержанию внутреннего гомеостаза часто вступает в конфронтацию с эво-
люционно сформировавшимися программами жизнедеятельности и адаптации много¬
клеточного организма. В частности, уровень Nrf2 в клетках определяет эффективность
глутамат-индуцированного или опосредованного через Fas-рецепторы апоптоза [124,
158, 204], а индуктор апоптоза церамид одновременно ингибирует транскрипцию генов
ферментов второй фазы биотрансформации ксенобиотиков [173]. Активация протеазами
каспазы-3 при апоптозе в клетках HeLa и NIH3T3 сопровождалась деградацией Nrf2,
более того, высвобождающийся при деградации ДНК-связывающий С-концевой участок
Nrf2 был способен индуцировать апоптоз [169].
Физиологическое значение ARE
Важность белков Nrf для процессов жизнедеятельности ярко проявляется в эксперимен¬
тах на животных с выключенными генами (нокаутах). Гомозиготные мыши с выключенным
геном nrfl погибали в начальный период (2-3 недели) внутриутробного развития в результа¬
те нарушения гемопоэза и развития анемии [30]. Напротив, нокаутированные по Nrf2 мыши
(Nrf2“ ) не проявляли существенных отклонений как в развитии, так и в репродукции по
сравнению с животными дикого типа (N142^*) [33]. Однако было отмечено, что с возрастом
гомозиготных нокаутов возникают анемия (предположительно, за счет уменьшения устой¬
чивости эритроцитов к окислительным повреждениям [130]), а также аутоиммунные гломе-
рулонефриты [244]. В печени и фибробластах мышей с генотипом NrfT' наблюдалось зна¬
чительное падение активности у-глутамилцистеинсинтетазы и синтеза глутатиона [29], были
снижены базальные и индуцированные фенольными соединениями или природными изо-
538
тиоцианатами активности НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы-1, микросомальной эпоксид-
гидролазы и глутатион-Б-трансфераз классов аир, так же как и уровни мРНК этих фермен¬
тов в клетках [35, 73, 149, 151, 183]. В ряде исследований у нокаутов выявлялось значитель¬
ное снижение только индукции ферментов (GSTP1 и НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы-1)
ксенобиотиками, в то время как базальный уровень активности GSTP1 изменялся незначи¬
тельно [73, 95]. Вместе с тем, в гомогенатах селезенки у нокаутированных по Nrf2 мышей
была выявлена низкая экспрессия генов НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктазы 1, гемоксигеназы-
1, глутатион-Б-трансферазы А4, тиоредоксинредуктазы 1, глутаматцистеинлигазы [130]. Та¬
ким образом, Nrf2 не только индуцирует, но и участвует в поддержании базального уровня
транскрипции некоторых из своих генов-мишеней. По-видимому, по этой причине мыши с
генотипом Nrf2w~ были более чувствительными к гепатотоксическому действию ацетамино-
фена [31, 61], к индуцированным блеомицином бутилгидрокситолуолом и гипероксией по¬
вреждениям легких [32, 40, 42].
Фибробласты, полученные из сердца мышей с выключенным геном nrf2, были более
чувствительными к токсическому действию активных форм кислорода и азота [252], а Т-
лимфоциты - к индуцированному через Fas-рецепторы апоптозу [158]. Воспалительная
реакция на введение каррагинана у таких животных была значительно более выражен¬
ной; в частности, в лёгких она сопровождалась повышенной инфильтрацией альбумина
и нейтрофилов [97, 155]; в условиях длительного воздействия табачного дыма характер¬
ные для развития эмфиземы лёгких повреждения у нокаутов также были более выра¬
женными [184]. Антитела к Fas-рецепторам и фактору некроза опухолей-а вызывали
более существенные повреждения гепатоцитов у мышей с генотипом Nrf^^no сравне¬
нию с диким типом [158]. Под действием бензо[а]пирена у мышей, нокаутированных по
Nrf2, развивалось на 50 % больше опухолей желудочно-кишечного тракта, при этом ди-
тиолтион олтипраз оказывал хороший антиканцерогенный эффект, в 2 раза снижая ко¬
личество возникающих опухолей у мышей дикого типа, но был неэффективен у нокау¬
тов [183, 215]. Исследования, проведённые на нокаутированных по Nrf2 животных, вы¬
являют важность ARE в процессах воспаления, канцерогенеза, фиброза, а также защиты
от различных стрессовых воздействий [42, 97, 98. 159].
Как отмечалось выше, ARE необычайно важен для поддержания внутриклеточного
окислительно-восстановительного баланса. В клетках головного мозга митохондрии яв¬
ляются не только эффективным потребителем кислорода, но и главным источником
продукции АКМ. При относительном весе в 2 % мозг человека поглощает в среднем
20 % поступающего при дыхании кислорода, 90 % его энергетической потребности
обеспечивается за счет аэробных процессов и только 10 % - за счет анаэробного глико¬
лиза. Защитная роль ARE-контролируемых генов в отношении цитотоксического дейст¬
вия Н202 была показана на клетках нейробластомы человека [136, 137], первичных куль¬
турах нейронов крыс [204], первичных культурах астроцитов и нейрональных клеток
мышей [125, 129]. Базальный и индуцированный фенольными антиоксидантами уровни
№12-контролируемых ферментов были выше в клетках глии (астроцитах) крыс по срав¬
нению с нейронами [161, 204]. Смешанные клеточные культуры (10% астроцитов и
90 % нейронов), полученные от нокаутированных по Nrf2_,_ мышей, были более чувст¬
вительны к токсическому действию ингибиторов комплекса I (1-метил-4-фенил-1,2,5,6-
тетрагидропиридин или ротенон) и комплекса II (3-нитропропионовая кислота) дыха¬
тельной цепи митохондрий [26, 133].
Сегодня интерес исследователей к ARE во многом связан с универсальностью его
действия. В процессе эволюции живые организмы выработали достаточно эффективные
механизмы защиты от окислительных повреждений и деструктивных проявлений окис¬
539
лительного стресса. На примере ARE можно видеть, что такая защита должна быть ком¬
плексной и не может ограничиваться только повышением уровня антиоксидантов или
удалением возникающих в процессе свободнорадикального окисления токсичных со¬
единений. Деструктивные эффекты окислительного стресса, как правило, не имеют сво¬
ей строго определённой мишени, это могут быть мембраны, нуклеиновые кислоты, фер¬
менты. Поэтому и защита от таких воздействий должна осуществляться на многих уров¬
нях и структурах, часто далеких от прямого антиоксидантного действия. В частности,
при свободнорадикальном окислении образуются высокореакционные продукты, кото¬
рые во многом определяют цитотоксический и деструктивный эффекты развития окис¬
лительного стресса в организме. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков (глутати-
OH-S-трансферазы, глюкуронозилтрансфераза, НАД(Ф)Н:хиноноксидоредуктаза) спо¬
собствуют избавлению от токсических продуктов окислительных процессов, одновре¬
менно синтез ферментов систем генерации НАДФН (малатоксидоредуктаза, глюкозо-6-
фосфатдегидрогеназа и др.) усиливает энергетическое обеспечение этих процессов де¬
токсикации [37]. Поэтому исследование механизмов регуляции ARE интересно не толь¬
ко в плане индукции синтеза непосредственно антиоксидантов, но и других сопряжён¬
ных компонентов клеточной защиты, которые в определенных патофизиологических
ситуациях могут иметь решающее значение. Помимо множественности индуцируемых
компонентов, адаптивный ответ клеток на окислительный стресс характеризуется высо¬
кой степенью взаимокомпенсаторности разных компонентов антиоксидантной защиты,
которая позволяет живому организму достаточно легко преодолевать генетические де¬
фекты отдельных антиоксидантных ферментов (каталазы, НАД(Ф)Н:хиноноксидоредук-
тазы и др.), а также длительное время выдерживать недостаток поступления облигатных
антиоксидантов (витаминов Е, С, флавоноидов).
Природные антиоксиданты (токоферолы, убихиноны, флавоноиды) служат для защи¬
ты клеточных мембран и липопротеинов сыворотки крови, которые являются главными
субстратами для развития свободнорадикальных процессов ПОЛ. Работы последних лет
показывают, что в ходе метаболизма природных фенольных антиоксидантов появляются
низкомолекулярные соединения: у токоферолов и убихинонов обрывается "хвост", у
флавоноидов раскрывается и разрывается кольцо С [3]. Это позволяет предположить,
что в условиях окислительного стресса "запасённые" в липидных структурах фенольные
антиоксиданты могут служить источником новых, уже водорастворимых электрофиль-
ных фенольных соединений, возможно, оказывающих регуляторное защитное действие.
В пользу высказанного предположения указывает тот факт, что в физиологических ус¬
ловиях природные токоферолы эффективно ингибируют глутатионредуктазу, отвечаю¬
щую за восстановление окисленного глутатиона, поэтому истощение витамина Е сопро¬
вождается усилением ферментативного звена антиоксидантной системы защиты. Эта
регуляторная роль, возможно, реализуется посредством активации антиоксидант-
респонсивного элемента.
Важной причиной, стимулирующей интерес исследователей к ARE, является острая
необходимость разработки средств борьбы с онкологическими заболеваниями, которые
в скором времени могут опередить по смертности сердечно-сосудистые патологии [249].
Эпидемиологические исследования выявляют обратную взаимосвязь между уровнем
потребления флавоноидов и других растительных фенолов с частотой развития опреде¬
лённых форм рака [215]. Природные глюкозинолаты и изотиоцианаты широко представ¬
лены в крестоцветных овощах (в цветной и белокочанной капусте, брокколи, редисе и
др.), уровень потребления которых также обратно коррелирует с частотой развития зло¬
качественных заболеваний [63, 151]. Многие попадающие в клетки ксенобиотики гтри-
540
обретают канцерогенные свойства в результате окислительных модификаций, в том чис¬
ле с участием цитохром Р450-зависимых ферментов первой фазы биотрансформации
ксенобиотиков. Детоксикация таких соединений посредством конъюгации реактивных
электрофильных групп с глутатионом или глюкуроновой кислотой снижает их канцеро¬
генное действие [51]. Природные фенольные (эллаговая кислота, ресвератрол, кверце¬
тин, физетин) и SH-содержащие соединения активируют ARE и индуцируют синтез
ферментов второй фазы биотрансформации ксенобиотиков [82, 151, 180, 224]. По-
видимому, антиканцерогенные эффекты овощных и фруктовых диет могут быть связаны
с индукцией транскрипции генов, контролируемых ARE [63, 75]. Необходимо отметить,
что действие природных фенольных соединений и изотиоцианатов может реализовы¬
ваться не только на стадии инициации опухолевого процесса, но и на стадиях развития и
прогрессии. В частности, сульфорафан ингибировал пролиферацию и индуцировал
апоптоз Т-лейкемических клеток в культуре [62] и лимфобластоидных клеток человека
[154], аналогичное действие показано для полифенолов (эпигаллокатехин-3-галлата и
эпикатехин-3-галлата) зелёного чая [36]. Однако многие препараты и воздействия (ра¬
дио- и фотодинамическая терапия), применяемые в терапии опухолей, вызывают разви¬
тие окислительного стресса в клетках. В этом случае активация ARE, синтез ферментов
детоксикации ксенобиотиков, а также усиление транспорта лекарственных препаратов
из клеток способствуют сохранению жизнеспособности опухолевых клеток и являются
важным элементом развития множественной лекарственной устойчивости [72].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васильева С.В., Ступакова М.В., Лобышева И.И. и др. Активация SoxRS-регулона в
Escherichia coli оксидом азота и ег о физиологическими донорами // Биохимия - 2001,- Т. 66,
вып. 9 - С. 1209-1214.
2. Дас Д.К., Молик Н. Превращение сигнала гибели в сигнал выживания при редокс-
сигнализации // Биохимия - 2004 - Т. 69, вып. 1 - С. 16-24.
3. Зенков Н.К., Кандалинцева Н.В., Ланкин В.З. и др. Фенольные биоантиоксиданты.- Новоси¬
бирск, 2003 - 328 с.
4. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород // Сорос, образоват. журн. - 1999. - № 9. - С.
4-10.
5. Турпаев К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов // Биохимия.- 2002-
Vol. 61.-Р. 339-352.
6. Agnez-Lirna L.F., Di Mascio P., Demple В., Menck C.F. Singlet molecular oxygen triggers the
soxRS regulon of Escherichia coli // Biol. Chem.- 2001- Vol. 382.- P. 1071-1075.
7. Alam J., Wicks C., Stewart D. et al. Mechanism of heme oxygenase-1 gene activation by cadmium
in MCF-7 mammary epithelial cells. Role of p38 kinase and Nrf2 transcription factor // J. Biol.
Chem. - 2000.- Vol. 275.- P. 27694-27702.
8. Andrews G.K. Regulation of metallothionein gene expression by oxidative stress and metal ions //
Biochem. Pharmacol. - 2000. - Vol. 59. - P. 95-104.
9. Anwar A., Dehn D., Siegel D. et al. Interaction of human NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1
(NQOl) with the tumor suppressor protein p53 in cells and cell-free systems // J. Biol. Chem-
2003,- Vol. 278.- P. 10368-10373.
10. Anwar A., Siegel D., Kepa J.K., Ross D. Interaction of the molecular chaperone Hsp70 with human
NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 // J. Biol. Chem - 2002.- Vol. 277.- P. 14060-14067.
11. Asher G., Lotem J., Cohen B. et al. Regulation of p53 stability and p53-dependent apoptosis by
NADH quinone oxidoreductase 1 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2001- Vol. 98.- P. 1188-1193.
12. Awasthi Y.C., Yang Y., Tiwari N.K. et al. Regulation of 4-hydroxynonenal-mediated signaling by
glutathione S-transferases // Free Radic. Biol. Med. - 2004 - Vol. 37 - P. 607-619.
541
13. Azzi A., Gysin R., Kempna P. et al. Regulation of gene expression by a-tocopherol // Biol. Chem-
2004.- Vol. 385.- P. 585-591.
14. Bach F.H. Heme oxygenase-1 as a protective gene // Wien. Klin. Wochenschr - 2002 - Vol. 114,
Suppl. 4 - P. 1-3.
15. Balogun E., Hoque М., Gong P. et al. Curcumin activates the haem oxygenase-1 gene via regulation
of Nrf2 and the antioxidant-responsive element // Biochem. J - 2003 - Vol. 371- P. 887-895.
16. Banning A., Brigelius-Flohe R. NF-кВ, Nrf2, and HO-1 interplay in redox-regulated VCAM-1 ex¬
pression // Antioxid. Redox. Signal - 2005 - Vol. 7 - P. 889-899.
17. Banning A., Deubel S., Kluth D. et al. The GI-GPx gene is a target for Nrf2 // Mol. Cell. Biol.-
2005.- Vol. 25.- P. 4914—4923.
18. Barch D.H., Rundhaugen L.M. Ellagic acid induces NAD(P)H:quinone reductase through activation
of the antioxidant responsive element of the rat NAD(P)H:quinone reductase gene //
Carcinogenesis - 1994-Vol. 15-P. 2065-2068.
19. Basu M.K., Koonin E.V. Evolution of eukaryotic cysteine sulfinic acid reductase, sulfiredoxin (Srx),
from bacterial chromosome partitioning protein ParB // Cell Cycle - 2005.- Vol. 4 - P.947-952.
20. Bea F., Hudson F.N., Chait A. et al. Induction of glutathione synthesis in macrophages by oxidized
low-density lipoproteins is mediated by consensus antioxidant response elements // Circ. Res-
2003.- Vol. 92.- P. 386-393.
21. Belli G., Molina M.M., Garcia-Martinez J. et al. Saccharomyces cerevisiae glutaredoxin 5-deficient
cells subjected to continuous oxidizing conditions are affected in the expression of specific sets of
genes // J. Biol. Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 12386-12395.
22. Ben-Dor A., Steiner М., Gheber L. et al. Carotenoids activate the antioxidant response element
transcription system // Mol. Neurobiol - 2005- Vol. 4 - P. 177-186.
23. Bi Y., Palmiter R.D., Wood K.M., Ma Q. Induction of metallothionein I by phenolic antioxidants
requires metal-activated transcription factor 1 (MTF-1) and zinc // Biochem. J - 2004.- Vol. 380-
P. 695-703.
24. Bloom D.A., Jaiswal A.K. Phosphorylation of Nrf2 at Ser40 by protein kinase С in response to anti¬
oxidants leads to the release of Nrf2 from INrf2, but is not required for Nrf2 stabiliza¬
tion/accumulation in the nucleus and transcriptional activation of antioxidant response element-
mediated NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1 gene expression // J. Cell. Mol. Med - 2003- Vol.
278.- P. 44675-44682.
25. Buckley B.J., Marshall Z.M., Whorton A.R. Nitric oxide stimulates Nrf2 nuclear translocation in
vascular endothelium // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2003.- Vol. 307.- P. 973-979.
26. Calkins M.J., Jakel R.J., Johnson D.A. et al. Protection from mitochondrial complex II inhibition in
vitro and in vivo by Nrf2-mediated transcription // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2005.- Vol. 102-
P. 244-249.
27. Campagne M.V., Thibodeaux H., van Bruggen N. et al. Increased binding activity at an antioxi-
dant-/esponsive element in the metallothionein-1 promoter and rapid .nduction of metal¬
lothionein-1 and -2 in response to cerebral ischemia and reperfusion // J. Neurosci - 2000.- Vol.
20.- P. 5200-5207.
28. Carvan M.J., Solis W.A., Gedamu L., Nebeit D.W. Activation of transcription factors in zebrafish cell
cultures by environmental pollutants // Arch. Biochem. Biophys - 2000.- Vol. 376 - P. 320-327.
29. Chan J.Y., Kwong M. Impaired expression of glutathione synthetic enzyme genes in mice with tar¬
geted deletion of the Nrf2 basic-leucine zipper protein // Biochim. Biophys. Acta. - 2000.- Vol.
1517.-P. 19-26.
30. Chan J.Y., Kwong М., Lu R., Chang J. et al. Targeted disruption of the ubiquitous CNC-bZIP tran¬
scription factor, Nrf-1, results in anemia and embryonic lethality in mice // EMBO J - 1998 - Vol.
17.- P.1779-1787.
31. Chan K., Han X.D., Kan Y.W. An important function of Nrf2 in combating oxidative stress: detoxifica¬
tion of acetaminophen // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2001- Vol. 98 - P. 4611-4616.
32. Chan K., Kan Y.W. Nrf2 is essential for protection against acute pulmonary injury in mice // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 1999.- Vol. 96.-P. 12731-12736.
33. Chan K., Lu R., Chang J.C., Kan Y.W. NRF2, a member of the NFE2 family of transcription factors,
542
is not essential for murine erythropoiesis, growth, and development // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1996.- Vol. 93.- P. 13943-13948.
34. Chan T.S., Teng S., Wilson J.X. et al. Coenzyme Q cytoprotective mechanisms for mitochondrial
complex I cytopathies involves NAD(P)H: quinone oxidoreductase l(NQOl) // Free Radic. Res.-
2002.- Vol. 36.-P. 421-427.
35. Chanas S.A., Jiang Q., McMahon M. et al. Loss of the Nrf2 transcription factor causes a marked
reduction in constitutive and inducible expression of the glutathione S-transferase Gstal, Gsta2,
Gstml, Gstm2, Gstm3 and Gstm4 genes in the livers of male and female mice // Biochem. J - 2002-
Vol. 365.- P. 405-416.
36. Chen C., Yu R., Owuor E.D., Kong A.N. Activation of antioxidant-response element (ARE), mito¬
gen-activated protein kinases (MAPKs) and caspases by major green tea polyphenol components
during cell survival and death // Arch. Pharm. Res - 2000 - Vol. 23.- P.605-612.
37. Chen X.-L., Kunsch C. Induction of cytoprotective genes through Nrf2/antioxidant response element
pathway: a new therapeutic approach for the treatment of inflammatory diseases // Curr. Pharm.
Des.- 2004.- Vol. 10.- P. 879-891.
38. Chen X.-L., Varner S.E., Rao A.S. et al. Laminar flow induction of antioxidant response element-
mediated genes in endothelial cells: A novel anti-inflammatory mechanism // J. Biol. Chem - 2003-
Vol. 278.- P. 703-711.
39. Cheng J.Z., Sharma R., Yang Y. et al. Accelerated metabolism and exclusion of 4-hydroxynoncnal
through induction of RLIP76 and hGST5.8 is an early adaptive response of cells to heat and oxida¬
tive stress // J. Biol. Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 41213-41223.
40. Cho H.Y., Jedlicka A.E., Reddy S.P. et al. Role of NRF2dn protection against hyperoxic lung injury
in mice // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.- 2002.- Vol. 26.- P. 175-182.
41. Cho H.-Y., Reddy S.P., DeBiase A. et al. Gene expression profiling of NRF2-mediated protection
against oxidative injury // Free Radic. Biol. Med - 2005 - Vol. 38 - P. 325-343.
42. Cho H.Y., Reddy S.P., Yamamoto М., Kleeberger S.R. The transcription factor NRF2 protects
against pulmonary fibrosis // FASEB J - 2004 - Vol. 18 - P. 1258-1260.
43. Cho S., Urata Y., Iida T. et al. Glutathione downregulates the phosphorylation of I kappa B: autoloop
regulation of the NF-kappa В-mediated expression of NF-kappa В subunits by TNF-alpha in mouse
vascular endothelial cells // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1998 - Vol. 253 - P. 104-108.
44. Christman M.F., Morgan R.W., Jacobson F.S., Ames B.N. Positive control of a regulon for defenses
against oxidative stress and some heat-shock proteins in Salmonella typhimurium // Cell - 1985 -
Vol. 41.- P. 753-762.
45. Collett G.P., Campbell F.C. Curcumin induces c-jun N-terminal kinase-dependent apoptosis in
HCT116 human colon cancer cells // Carcinogenesis. - 2004 - Vol. 25- P. 2193-2189.
46. Cullinan S.B., Diehl J.A. PERK-dependent activation of Nrf2 contributes to redox homeostasis and cell
survival following endoplasmic reticulum stress // J. Biol. Chem - 2004 - Vol. 279 - P. 20108-20117.
47. .Cullinan S.B., Zhang D., Hannink M. et al. Nrf2 is a direct PERK substrate and effector of PERK-
dependent cell survival // Mol. Cell. Biol. - 2003.- Vol. 23.- P. 7198-7209.
48. Den Hertog J., Groen A., van der Wijk T. Redox regulation of protein-tyrosine phosphatases // Arch.
Biochem. Biophys .- 2005- Vol. 434 - P. 11-15.
49. Dhakshinamoorthy S., Jain A.K., Bloom D.A., Jaiswal A.K. Bachl competes with Nrf2 leading to
negative regulation of the antioxidant response element (ARE)-mediated NAD(P)H:quinone oxi¬
doreductase 1 gene expression and induction in response to antioxidants // J. Biol. Chem.- 2005-
Vol. 280.- P. 16891-16900.
50. Dhakshinamoorthy S., Jaiswal A.K. Small maf (MafG and MafK) proteins negatively regulate anti¬
oxidant response element-mediated expression and antioxidant induction of the NAD(P)H:quinone
oxidoreductase 1 gene// J. Biol. Chem - 2000 - Vol. 275 - P. 40134-40141.
51. Dhakshinamoorthy S., Long D.J., Jaiswal A.K. Antioxidant regulation of genes encoding enzymes
that detoxify xenobiotics and carcinogens // Curr. Top. Cell Regul - 2000 - Vol. 36 - P. 201-216.
52. Dickinson D.A., lies K.E., Zhang H. et al. Curcumin alters EpRE and AP-1 binding complexes and
elevates glutamate-cysteine ligase gene expression // FASEB J - 2003- Vol. 17 - P. 473-475.
53. Dickinson D.A., Levonen A.L., Moellering D.R.et al. Human glutamate cysteine ligase gene regula¬
543
tion through the electrophile response element // Free Radic. Biol. Med - 2004 - Vol. 37 - P. 1152—
1159.
54. Dinkova-Kostova A.T., Fahey J.W., Talalay P. Chemical structures of inducers of nicotinamide
quinone oxidoreductase 1 (NQOl) // Meth. Enzymol- 2004 - Vol. 382 - P. 423-448.
55. Dinkova-Kostova A.T., Holtzclaw W.D., Cole R.N. et al. Direct evidence that sulfhydryl groups of
Keapl are the sensors regulating induction of phase 2 enzymes that protect against carcinogens and
oxidants // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2002.- Vol. 99.- P. 11908-11913.
56. Dinkova-Kostova A.T., Holtzclaw W.D., Wakabayashi N. Keapl, the sensor for electrophiles and
oxidants that regulates the phase 2 response, is a zinc metalloprotein // Biochemistry - 2005- Vol.
44.- P. 6889-6899.
57. Dinkova-Kostova A.T., Liby K.T., Stephenson K.K. et al. Extremely potent triterpenoid inducers of
the phase 2 response: correlations of protection against oxidant and inflammatory stress // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 2005.- Vol. 102.- P. 4584-4589.
58. Dinkova-Kostova A.T., Massiah M.A., Bozak R.E. et al. Potency of Michael reaction acceptors as
inducers of enzymes that protect against carcinogenesis depends on their reactivity with sulfhydryl
groups // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2001.- Vol. 98.- P. 3404-3409.
59. Dinkova-Kostova A.T., Talalay P. Persuasive evidence that quinone reductase type 1 (DT
diaphorase) protects cells against the toxicity of electrophiles and reactive forms of oxygen // Free
Radic. Biol. Med. - 2000.- Vol. 29.- P. 231-240.
60. Dukan S., Dadon S. Smulski D.R., Belkin S. Hypochlorous acid activates the heat shock and soxRS
systems of Escherichia coli // Appl. Environ. Microbiol - 1996 - Vol. 62 - P. 4003-4008.
61. Eggler A.L., Liu G., Pezzuto J.M. et al. Modifying specific cysteines of the electrophile-sensing
human Keapl protein is insufficient to disrupt binding to the Nrf2 domain Neh2 // Proc. Natl. Acad.
Sci. USA.- 2005.- Vol. 102.- P. 10070-10075.
62. Fimognari C., Nusse М., Cesari R. et al. Growth inhibition, cell-cycle arrest and apoptosis in human T-
cell leukemia by the isothiocyanate sulforaphane // Carcinogenesis - 2002 - Vol. 23 - P. 581-586.
63. Finley J.W. The antioxidant responsive element (ARE) may explain the protective effects of cruci¬
ferous vegetables on cancer // Nutr. Rev. - 2003 - Vol. 61- P. 250-254.
64. Forman H.J., Dickinson D.A., lies K.E. HNE-signaling pathways leading to its elimination // Mol.
Aspects Med. - 2003. - Vol. 24. - P. 189-194.
65. Forman H.J., Fukuto J.M., Tones M. Redox signaling: thiol chemistry defines which reactive oxygen and
nitrogen species can act as second messengers//Am. J. Physiol. Cell Physiol.-2004-Vol. 287-P. C246-256.
66. Gaikwad A., Long D.J. 2nd, Stringer J.L., Jaiswal A.K. In vivo role of NAD(P)H:quinone oxidore¬
ductase 1 (NQOl) in the regulation of intracellular redox state and accumulation of abdominal adi¬
pose tissue // J. Biol. Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 22559-22564.
67. Galloway D.C., McLellan L.I. Inducible expression of the y-glutamylcysteine synthetase light sub¬
unit by r-butylhydroquinone in HepG2 cells is not dependent on an antioxidant-responsive element //
Biochem. J. - 1998.- Vol. 336, Pt. 3.- P. 535-539.
68. Gius D., Botero A., Shah S., Curry H.A. Intracellular oxidation/reduction status in the regulation of
transcription factors NF-kappaB and AP-1 // Toxicol. Lett. - 1999 - Vol. 106 - P. 93-106.
69. Gong P., Hu B., Stewart D. Cobalt induces heme oxygenase-1 expression by a hypoxia-inducible
factor-independent mechanism in Chinese hamster ovary cells. Regulation by Nrf2 and MafG tran¬
scription factors // J. Biol. Chem. - 2001- Vol. 276 - P. 27018-27025.
70. Hansen J.M., Watson W.H., Jones D.P. Compartmentation of Nrf-2 redox control: regulation of
cytoplasmic activation by glutathione and DNA binding by thioredoxin-1 // Toxicol. Sci - 2004-
Vol. 82,- P. 308-317.
71. Hatayama I., Satoh K., Sato K. Developmental and hormonal regulation of the major form of hepatic glu¬
tathione S-transferase in male mice // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1986 - Vol. 140 - P. 581-588.
72. Hayashi A., Suzuki H., I toll K. et al. Transcription factor Nrf2 is required for the constitutive and
inducible expression of multidrug resistance-associated protein 1 in mouse embryo fibroblasts //
Biochem. Biophys. Res. Commun - 2003 - Vol. 310 - P. 824-829.
73. Hayes J.D., Chanas S.A., Henderson C.J. et al. The Nrf2 transcription factor contributes both to the
basal expression of glutathione S-transferases in mouse liver and to their induction by the chemopre-
544
ventive synthetic antioxidants, butylated hydroxyanisole and ethoxyquin // Biochem. Soc. Trans-
2000.- Vol. 28.-P. 33-41.
74. Hayes J.D., Flanagan J.U., Jowsey I.R. Glutathione transferases // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol-
2005.- Vol. 45.-P. 51-88.
75. Hayes J.D., McMahon M. Molecular basis for the contribution of the antioxidant responsive element
to cancer chemoprevention // Cancer Lett - 2001Vol. 174 - P. 103-113.
76. Hayes J.D., Pulford D.J., Ellis E.M. et al. Regulation of rat glutathione S-transferase A5 by cancer
chemopreventive agents: mechanisms of inducible resistance to aflatoxin Bl // Chem. Biol. Interact.
- 1998.-Vol. 111-112.-P. 51-67.
77. Hess A., Wijayanti N., Neuschafer-Rube A.P. et al. Phorbol ester-dependent activation of
peroxiredoxin I gene expression via a protein kinase C, Ras, p38 mitogen-activated protein kinase
signaling pathway // J. Biol. Chem.- 2003.- Vol. 278.- P. 45419-45434.
78. Hintze K.J., Keck A.S., Finley J.W., Jeffery E.H. Induction of hepatic thioredoxin reductase activity
by sulforaphane, both in Hepalclc7 cells and in male Fisher 344 rats // J. Nutr. Biochem - 2003-
Vol. 14.-P. 173-179.
79. Hintze K.J., Wald K., Finley J.W. Phytochemicals in broccoli transcriptionally induce thioredoxin
reductase // J. Agric. Food Chem. - 2005 - Vol. 53 - P. 5535-5540.
80. Hintze K.J., Wald K.A., Zeng H. et al. Thioredoxin reductase in human hepatoma cells is transcrip¬
tionally regulated by sulforaphane and other electrophiles via an antioxidant response element // J.
Nutr.- 2003.- Vol. 133.- P. 2721-2727.
81. Hirota A., Kawachi Y., Itoh K. et al. Ultraviolet A irradiation induces NF-E2-related factor 2 activa¬
tion in dermal fibroblasts: protective role in UVA-induced apoptosis // J. Invest. Dermatol. - 2005-
Vol. 124.-P. 825-832.
82. Hou D.X., Fukuda М., Johnson J.A. et al. Fisetin induces transcription of NADPH:quinone oxidore¬
ductase gene through an antioxidant responsive element-involved activation // Int. J. Oncol - 2001-
Vol. 18.-P. 1175-1179.
83. Hu R., Hebbar V., Kim B.-R. et al. In vivo pharmacokinetics and regulation of gene expression profiles
by isothiocyanate sulforaphane in the rat// J. Pharmacol. Exp. Ther - 2004 - Vol. 310 - P. 263-271.
84. Huang H.C., Nguyen Т., Pickett C.B. Phosphorylation of Nrf2 at Ser-40 by protein kinase С regulates
antioxidant response element-mediated transcription// J. Biol. Chem - 2002-Vol. 277 - P. 42769-42774.
85. Iida Т., Mori E., Mori K. et al. Co-expression of y-glutamylcysteine synthetase sub-units in response
to cisplatin and doxorubicin in human cancer cells // Int. J. Cancer - 1999 - Vol. 82 - P. 405-411.
86. Ikeda H., Serria M.S., Kakizaki I. et al. Activation of mouse Pi-class glutathione S-transferase gene
by Nrf2(NF-E2-related factor 2) and androgen // Biochem. J. - 2002.- Vol. 364 - P. 563-570.
87. Ikner A., Shiozaki K. Yeast signaling pathways in the oxidative stress response // Mutat. Res-
2005.-Vol. 569.- P. 13-27.
88. Imbert V., Rupee R.A., Livolsi A. et al. Tyrosine phosphorylation of I kappa В-alpha activates NF-
kappa В without proteolytic degradation of I kappa В alpha // Cell. - 1996. - Vol. 86. - P. 787-798.
89. Immenschuh S., Baumgart-Vogt E. Peroxiredoxins, oxidative stress, and cell proliferation //
Antioxid. Redox Signal.- 2005.- Vol. 7.- P. 768-777.
90. Inamdar N.M., Ahn Y.I., Alam J. The heme-responsive element of the mouse heme oxygenase-1
gene is an extended AP-1 binding site that resembles the recognition sequences for Maf and NF-E2
transcription factors // Biochem. Biophys. Res. Commun - 1996 - Vol. 221- P. 570-576.
91. Iqbal M, Okada S. Induction of NAD(P)H:quinone reductase by probucol: a possible mechanism for pro¬
tection against chemical carcinogenesis and toxicity // Pharmacol. Toxicol - 2003 - Vol. 93 - P. 259-263.
92. Ishii Т., Itoh K., Ruiz E. et al. Role of Nrf2 in the regulation of CD36 and stress protein expression
in murine macrophages: Activation by oxidatively modified LDL and 4-hydroxynonenal // Circ.
Res.- 2004.- Vol. 94.- P. 609-616.
93. Ishii Т., Itoh K., Sato H., Bannai S. Oxidative stress-inducible proteins in macrophages // Free Radic.
Res. - 1999.- Vol. 31.-P. 351-355.
94. Ishii Т., Itoh K., Takahashi S. et al. Transcription factor Nrf2 coordinately regulates a group of oxi¬
dative stress-inducible genes in macrophages // J. Biol. Chem - 2000.- Vol. 275 - P. 16023-16029.
95. Itoh K., Chiba Т., Takahashi S. et al. An Nrf2/small Maf heterodimer mediates the induction of
545
phase II detoxifying enzyme genes through antioxidant response elements 11 Biochem. Biophys. Res.
Commun.- 1997.-Vol. 236.-P. 313-322.
96. Itoh K., Ishii Т., Wakabayashi N., Yamamoto M. Regulatory mechanisms of cellular response to
oxidative stress // Free Radic. Res - 1999- Vol. 31.- P. 319-324.
97. Itoh K., Mochizuki М., Ishii Y. et al. Transcription factor Nrf2 regulates inflammation by mediating
the effect of 15-deoxy-Д12'14-prostaglandin J2 // Mol. Cell. Biol.- 2004,- Vol. 24,- P. 36-45.
98. Itoh K., Tong K.I., Yamamoto ML Molecular mechanism activating Nrf2-Keapl pathway in regula¬
tion of adaptive response to electrophiles // Free Radic. Biol. Med - 2004 - Vol. 36 - P. 1208-1213.
99. Itoh K., Wakabayashi N., Katoh Y., et al. Keapl represses nuclear activation of antioxidant responsive ele¬
ments by Nrf2 through binding to the amino-terminal Neh2 domain//Genes Dev-1999-Vol. 13 - P. 76-78.
100. Jackson M.J., Papa S., Bolanos J. et al. Antioxidants, reactive oxygen and nitrogen species, gene
induction and mitochondrial function // Mol. Aspects Med - 2002,- Vol. 23- P. 209-285.
101. Jacob C., Giles G.I., Giles N.M., Sies H. Sulfur and selenium: the role of oxidation state in protein
structure and function // Angew. Chem. Int. Ed. Engl - 2003 - Vol. 42 - P. 4742-4758.
102. Jacob C., Holme A.L., Fry F.H. The sulfinic acid switch in proteins // Org. Biomol. Chem - 2004-
Vol. 2.-P. 1953-1956.
103. Jaiswal A.K. Regulation of genes encoding NAD(P)H:quinone oxidoreductases // Free Radcal. Biol.
Med.- 2000.- Vol. 29.- P. 254-262.
104. Jaiswal A.K., Venugopal R., Mucha J. et al. Caffeic acid phenethyl ester stimulates human antioxi¬
dant response element-mediated expression of the NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQOl) gene
// Cancer Res.- 1997.- Vol. 57.- P. 440-446.
105. Jeong W.S., Keum Y.S., Chen C. et al. Differential expression and stability of endogenous nuclear
factor E2-related factor 2 (Nrf2) by natural chemopreventive compounds in HepG2 human hepatoma
cells // J. Biochem. Mol. Biol. - 2005.- Vol. 38.- P. 167-176.
106. Jeyapaul J., Jaiswal A.K. Nrf2 and c-Jun regulation of antioxidant response element (ARE)-mediated
expression and induction of gamma-glutamylcysteine synthetase heavy subunit gene // Biochem.
Pharmacol.- 2000.- Vol. 59.- P. 1433-1439.
107. Kakishita H., Hattori Y. Vascular smooth muscle cell activation and growth by 4-hydroxynonenal //
Life Sci. - 2001.- Vol. 69.- P. 689-697.
108. Kamata H., Manabe Т., Oka S. et al. Hydrogen peroxide activates IkappaB kinases through phos¬
phorylation of serine residues in the activation loops // FEBS Lett. - 2002 - Vol. 519 - P. 231-237.
109. Kang K.W., Choi S.H., Kim S.G. Peroxynitrite activates NF-E2-related factor 2/antioxidant response
element through the pathway of phosphatidylinositol 3-kinase: the role of nitric oxide synthase in rat
glutathione S-transferase A2 induction // Nitric Oxide - 2002 - Vol. 7 - P. 244-253.
110. Kang K.W., Ryu J.H., Kim S.G. The essential role of phosphatidylinositol 3-kinase and of p38 mito¬
gen-activated protein kinase activation in the antioxidant response element-mediated rGSTA2 induction
by decreased glutathione in H4IIE hepatoma cells // Mol. Pharmacol. - 2000 - Vol. 58 - P. 1017-1025.
111. Kataoka K., Handa H., Nishizawa M. Induction of cellular antioxidative stress genes through het-
erodimeric transcription factor Nrf2/small Maf by antirheumatic gold(I) compounds // J. Biol.
Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 34074-34081.
112. Katoh Y., Itoh IC., Yoshida E. et al. Two domains of Nrf2 cooperatively bind СВР, a CREB binding
protein, and synergistically activate transcription // Genes Cells - 2001 - Vol. 6 - P. 857-868.
113. Katsuoka F., Motohashi H., Engel J.D., Yamamoto M. Nrf2 transcriptionally activates the mafG
gene through an antioxidant response element // J. Biol. Chem - 2005- Vol. 280 - P. 4483-4490,
114. Kawamoto Y., Nakamura Y., Naito Y. et al. Cyclopentenone prostaglandins as potential inducers of
phase II detoxification enzymes. 15-deoxy-induced expression of glutathione S-transferases // J.
Biol. Chem. - 2000.- Vol. 275.- P. 11291-11299.
115. Kim M.Y., Song K.S., Park G.H. et al. B6C3F1 mice exposed to ozone with 4-(N-methyl-N-
nitrosamino)-l-(3-pyridyl)-l-butanone and/or dibutyl phthalate showed toxicities through alterations
of NF-кВ, AP-1, Nrf2, and osteopontin// J. Vet. Sci - 2004 - Vol. 5-P. 131-137.
116. Kim S.G., Kim S.O. PKC downstream of P13-kinase regulates peroxynitrite formation for Nrf2-
mediated GSTA2 induction // Arch. Pharm. Res - 2004 - Vol. 27 - P. 757-762.
117. Kim Y.C., Masutani H., Yamaguchi Y. et al. Hemin-induced activation of the thioredoxin gene by
546
Nrf2. A differential regulation of the antioxidant responsive element by a switch of its binding fac¬
tors // J. Biol. Chem.- 2001.- Vol. 276.- P. 18399-18406.
118. Kim Y.C., Yamaguchi Y., Kondo N. et al. Thioredoxin-dependent redox regulation of the antioxi¬
dant responsive element (ARE) in electrophile response // Oncogene.- 2003- Vol. 22.- P. 1860—
1865.
119. Kitamuro Т., Takahashi K., Ogawa K. et al. Bachl functions as a hypoxia-inducible repressor for the
heme oxygenase-1 gene in human cells // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 9125-9133.
120. Kobayashi М., Itoh K., Suzuki T. et al. Identification of the interactive interface and phylogenic
conservation of the Nrf2-Keapl system // Genes Cells - 2002 - Vol. 7 - P. 807-820.
121. Kondo Т., Higashiyama Y., Goto S. et al. Regulation of y-glutamylcysteine synthetase expression in
response to oxidative stress // Free Radic. Res - 1999- Vol. 31- P. 325-334.
122. Kong A.N., Owuor E., Yu R. et al. Induction of xenobiotic enzymes by the MAP kinase pathway
and the antioxidant or electrophile response element (ARE/EpRE) // Drug Metab. Rev - 2001.- Vol.
33.- P. 255-271.
123. Korhonen R., Lahti A., Kankaanranta H., Moilanen E. Nitric oxide production and signaling in in¬
flammation // Curr. Drug Targets lnflamm. Allergy - 2005- Vol. 4- P. 471-479.
124. Kotlo K.U., Yehiely F., Efimova E. et al. Nrf2 is an inhibitor of the Fas pathway as identified by
Achilles' Heel Method, a new function-based approach to gene identification in human cells // On¬
cogene.- 2003.- Vol. 22.- P. 797-806.
125. Kraft A.D., Johnson D.A., Johnson J.A. Nuclear factor E2-related factor 2-dependent antioxidant re¬
sponse element activation by tert-butylhydroquinone and sulforaphane occurring preferentially in astro¬
cytes conditions neurons against oxidative insult // J. Neurosci - 2004 - Vol. 24 - P. 1101-1112.
126. Kuo P.C., Abe K., Schroeder R.A. Superoxide enhances interleukin ф-mediated transcription of the
hepatocyte-inducible nitric oxide synthase gene // Gastroenterology.- 2000 - Vol. 118 - P. 608-618.
127. Kwak M.-K., Wakabayashi N., Itoh K., Motohashi H., Yamamoto М., Kensler T.W. Modulation of
gene expression by cancer chemopreventive dithiolethiones through the Keapl-Nrf2 pathway: Iden¬
tification of novel gene clusters for cell survival // J. Biol. Chem - 2003- Vol. 278 - P. 8135-8145.
128. Lavrovsky Y., Chatterjee B., Clark R.A., Roy A.K. Role of redox-regulated transcription factors in
inflammation, aging and age-related diseases // Exp. Gerontol - 2000 - Vol. 35 - P. 521-532,
129. Lee J.M., Calkins M.J., Chan K. et al. Identification of the NF-E2-related factor-2-dependent genes
conferring protection against oxidative stress in primary cortical astrocytes using oligonucleotide
microarray analysis // J. Biol. Chem.- 2003- Vol. 278 - P. 12029-12038.
130. Lee J.M., Chan K., Kan Y.W., Johnson J.A. Targeted disruption of Nrf2 causes regenerative im-
mune-mediated hemolytic anemia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2004 - Vol. 101- P. 9751-9756.
131. Lee J.M., Li J., Johnson D.A. et al. Nrf2, a multi-organ protector? // FASEB J - 2005.- Vol. 19 - P.
1061-1066.
132. Lee J.M., Moehlenkamp J.D., Hanson J.M., Johnson J.A. Nrf2-dependent activation of the antioxi¬
dant responsive element by tert-butylhydroquinore is independent of oxidative stress in IMR-32
human neuroblastoma cells // Biochem. Biophys. Res. Commun - 2001 - Vol. 280 - P. 286-292.
133. Lee J.M., Shih A.Y., Murphy Т.Н., Johnson J.A. NF-E2-related factor-2 mediates neuroprotection
against mitochondrial complex I inhibitors and increased concentrations of intracellular calcium in
primary cortical neurons // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 37948-37956.
134. Lee J.R., Koretzky G.A. Production of reactive oxygen intermediates following CD40 ligation corre¬
lates with c-Jun N-terminal kinase activation and IL-6 secretion in murine В lymphocytes // Eur. J,
Immunol.- 1998.- Vol. 28.- P. 4188-4197.
135. Levonen, A.L., Landar, A., Ramachandran, A., Ceaser, E.K., Dickinson, D.A., Zanoni, G., Morrow,
J.D., and Darley-Usmar, V.M. (2004) Biochem. 7., 378, 373-382.
136. Li J., Johnson D., Calkins М., Wright, L., Svendsen, C., and Johnson, J. (2005) Toxicol. Sci., 83,
313-328.
137. Li J., Lee J.-M., Johnson J.A. Microarray analysis reveals an antioxidant responsive element-driven
gene set involved in conferring protection from an oxidative stress-induced apoptosis in IMR-32
cells // J. Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 388-394.
138. Li N., Alam J., Venkatesan M.I. et al. Nrf2 is a key transcription factor that regulates antioxidant
547
defense in macrophages and epithelial cells: protecting against the proinflammatory and oxidizing
effects of diesel exhaust chemicals // J. Immunol.- 2004- Vol. 173 - P. 3467-3481.
139. Li N., Karin M. Ionizing radiation and short wavelength UV activate NF-кВ through two distinct
mechanisms // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1998.- Vol. 95.- P. 13012-13017.
140. Li N., Karin M. Is NF-кВ the sensor of oxidative stress? // FASEB J - 1999- Vol. 13 - P. 1137-1143.
141. Li Q., Verma l.M. NF-кВ regulation in the immune system // Nat. Rev. Immunol - 2002 - Vol 2 -
P. 725-734.
142. Liou H.-C., Hsia C.Y. Distinctions between c-Rel and other NF-кВ proteins in immunity and disease
// BioEssays.- 2003.- Vol. 25.- P. 767-780.
143. Long DJ. 2nd, Gaikwad A., Multani A. et al. Disruption of the NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1
(NQOl) gene in mice causes myelogenous hyperplasia // Cancer Res.- 2002.- Vol. 62.- P. 3030-3036.
144. Long D.J. 2nd, Jaiswal A.K. NRH:quinone oxidoreductase2 (NQ02) // Chem. Biol. Interact-
2000.- Vol. 129.- P. 99-112.
145. Long D.J. 2nd, Waikel R.L., Wang X.J. et al. NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 deficiency and
increased susceptibility to 7,12-dimethylbenz[a]-anthracene-induced carcinogenesis in mouse skin //
J. Natl. Cancer Inst - 2001 - Vol. 93-P. 1166-1170.
146. Marshall H.E., Hess D.T., Stamler J.S. S-nitrosylation: Physiological regulation of NF-kB // Proc.
Natl. Acad. Sci. USA.- 2004 - Vol. 101.-P. 8841-8842.
147. Marshall H.E., Stamler J.S. Nitrosative stress-induced apoptosis through inhibition of NF-kB // J
Biol. Chem.- 2002.- Vol. 277.- P. 34223-34228.
148. Marini M.G., Chan K., Casula L. et al. hMAF, a small human transcription factor that heterodimer-
izes specifically with Nrfl and Nrf2 // J. Biol. Chem - 1997.- Vol. 272.- P. 16490-16497.
149. Mathers J., Fraser J.A., McMahon M. et al. Antioxidant and cytoprotective responses to redox stress
// Biochem. Soc. Symp- 2004 - Vol. 71- P. 157-176.
150. Matthews J.R., Wakasugi N., Virelizier J.L. et al. Thioredoxin regulates the DNA binding capacity
of NFkB by reduction of a disulside bond involving cysteine 62 // Nucleic Acids - 1992 - Vol 20 -
P. 3821-3830.
151. McWalter G.K., Higgins L.G., McLellan L.I. et al. Transcription factor Nrf2 is essential for induc¬
tion of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1, glutathione S-transferases, and glutamate cysteine li-
gase by Broccoli seeds and isothiocyanates // J. Nutr - 2004 - Vol. 134,- P. 3499S-3506S.
152. Miao W., Hu L., Kandouz M;, Batist G. Oltipraz is a bifunctional inducer activating both phase I and
phase II drug-metabolizing enzymes via the xenobiotic responsive element // Mol. Pharmacol -
2003.- Vol. 64.- P. 346-354.
153. Minekura H., Kumagai Т., Kawamoto Y. 4-Hydroxy-2-nonenal is a powerful endogenous inhibitor
of endothelial response // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 2001.- Vol. 282.- P. 557-561.
154. Misiewicz I., Skupinska K., Kowalska E. et al. Sulforaphane-mediated induction of a phase 2 detoxi¬
fying enzyme NAD(P)H:quinone reductase and apoptosis in human lymphoblastoid cells // Acta
Biochim. Pol.- 2004.- Vol. 51.- P. 711-72L
155. Mochizuki М., Ishii Y., Itoh K. et al. Role of 15-deoxy-A1214-prostaglandin J2-prostaglandin J2 and
Nrf2 pathways in protection against acute lung injury // Am. J. Respir. Crit. Care Med.- 2005 - Vol
171.-P. 1260-1266.
156. Morales A., Garcia-Ruiz C., Miranda M. et al. Tumor necrosis factor increases hepatocellular glu ¬
tathione by transcriptional regulation of the heavy subunit chain of gamma-glutamylcysteine syn¬
thetase // J. Biol. Chem.- 1997.- Vol. 272.- P. 30371-30379.
157. Morimitsu Y., Nakagawa Y., Hayashi K. et al. A sulforaphane analogue that potently activates the
Nrf2-dependent detoxification pathway // J. Biol. Chem - 2002 - Vol. 277 - P. 3456-3463.
158. Morito N., Yoh K., Itoh K. et al. Nrf2 regulates the sensitivity of death receptor signals by affecting
intracellular glutathione levels // Oncogene - 2003.- Vol. 22 - P. 9275-9281.
159. Motohashi H., Yamamoto M. Nrf2-Keapl defines a physiologically important stress response
mechanism // Trends Mol. Med - 2004 - Vol. 10 - P. 549-557.
160. Mulcahy R.T., Wartman M.A., Bailey H.H., Gipp J.J. Constitutive and р-naphthoflavone-induced
expression of the human y-glutamylcysteine synthetase heavy subunit gene is regulated by a distal
antioxidant response element/TRE sequence // J. Biol. Chem.- 1997.- Vol. 272.- P. 7445-7454.
548
161. Murphy Т.Н., Yu J., Ng R. et al. Preferential expression of antioxidant response element mediated
gene expression in astrocytes // J. Neurochem- 2001 - Vol. 76 - P. 1670-1678.
162. Nakaso K., Yano H., Fukuhara Y. et al. PI3K is a key molecule in the Nrf2-mediated regulation of
antioxidative proteins by hemin in human neuroblastoma cells // FEBS Lett.- 2003 - Vol. 546- P.
181-184.
163. Naughton P., Hoque М., Green C.J. et al. Interaction of heme with nitroxyl or nitric oxide amplifies
heme oxygenase-1 induction: involvement of the transcription factor Nrf2 // Cell Mol. Biol.- 2002-
Vol. 48.- P. 885-894.
164. Nguyen Т., Sherratt P.J., Huang H.-C. et al. Increased protein stability as a mechanism that enhances
Nrf2-mediated transcriptional activation of the antioxidant response element: Degradation of Nrf2 by
the 26 S proteasome // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 4536-4541.
165. Nguyen Т., Sherratt P.J., Pickett C.B. Regulatory mechanisms controlling gene expression mediated by
the antioxidant response element // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol - 2003 - Vol. 43 - P. 233-260.
166. Nioi P., Hayes J.D. Contribution of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 to protection against carcino¬
genesis, and regulation of its gene by the Nrf2 basic-region leucine zipper and the aryl hydrocarbon re¬
ceptor basic helix-loop-helix transcription factors // Mutat. Res - 2004- Vol. 555 - P. 149-171.
167. Numazawa S., Ishikawa М., Yoshida A. et al. Atypical protein kinase С mediates activation of NF-
E2-related factor 2 in response to oxidative stress // Am. J. Physiol. Cell Physiol.- 2003 - Vol. 285 -
P. C334-C342.
168. Nunoshiba Т., Hidalgo E., Cuevas C.F.A., Demple B. 2-stage control of an oxidative stress regulon:
The Escherichia-coli soxR protein triggers redox-inducible expression of the soxS regulatory gene //
J. Bacteriol- 1992.-Vol. 174.-P. 6054-6060.
169. Ohtsubo Т., Kamada S., Mikami T. et al. Identification of NRF2, a member of the NF-E2 family of
transcription factors, as a substrate for caspase-3(-like) proteases // Cell Death. Differ- 1999 - Vol.
6.- P. 865-872.
170. Oka S., Kamata H., Kamata K. et al. N-acetylcysteine suppresses TNF-induced NF-кВ activation
through inhibition of IkappaB kinases // FEBS Lett - 2000 - Vol. 472 - P. 196-202.
171. Paget M.S., Buttner M.J. Thiol-based regulatory switches // Annu. Rev. Genet - 2003- Vol. 37 - P.
91-121.
172. Park E.Y., Rho H.M. The transcriptional activation of the human copper/zinc superoxide dismutase
gene by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin through two different regulator sites, the antioxidant re¬
sponsive element and xenobiotic responsive element // Mol. Cell. Biochem.- 2002 - Vol. 240 - P.
47-55.
173. Park I.N., Cho I.J., Kim S.G. Ceramide, an apoptotic rheostat, inhibits CCAAT/enhancer binding
protein-beta and NF-E2-related factor-2 activation: the role in glutathione S-transferase A2 gene re¬
pression // Drug Metab. Dispos - 2004 - Vol. 32 - P. 893-897.
174. Parola М., Bellomo G., Robino G. 4-Hydroxynonenal as a biological signal: molecular basis and
pathophysiological implications // Antioxid. Redox. Signal - 1999 - Vol. 1- P. 255-284.
175. Pfeilschifter J., Eberhardt W., Beck K.F. Regulation of gene expression by nitric oxide // Pflugers
Arch.- 2001.- Vol. 442.- P. 479-486.
176. Pietsch E.C., Chan J.Y., Torti F.M., Torti S.V. Nrf2 mediates the induction of ferritin H in response
to xenobiotics and cancer chemopreventive dithiolethiones // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P.
2361-2369.
177. Poole L.B., Karplus P.A., Claiborne A. Protein sulfenic acids in redox signaling // Annu. Rev. Phar¬
macol. Toxicol.- 2004.- Vol. 44.- P. 325-347.
178. Poss K.D., Tonegawa S. reduced stress defense in heme oxygenase 1 - deficient cells // Proc. Natl.
Acad. Sci. USA.- 1997.- Vol. 94.- P. 10925-10930.
179. Prestera Т., Holtzclaw W.D., Zhang Y., Talalay P. Chemical and molecular regulation of enzymes that
detoxify carcinogens // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1993- Vol. 90 - P. 2965-2969.
180. Prestera Т., Talalay P. Electrophile and antioxidant regulation of enzymes that detoxify carcinogens
// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1995.- Vol. 92.- P. 8965-8969.
181. Prochaska H.J., De Long M.J., Talalay P. On the mechanisms of induction of cancer-protective en¬
zymes: A unifying proposal // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1985 - Vol. 82 - P. 8232-8236.
549
182. Rahman I., MacNee W. Oxidative stress and regulation of glutathione in lung inflammation // Eur.
Respir. J.- 2000.- Vol. 16.- P. 534-554.
183. Ramos-Gomez М., Kwak M.K., Dolan P.M. et al. Sensitivity to carcinogenesis is increased and
chemoprotective efficacy of enzyme inducers is lost in nrf2 transcription factor-deficient mice 11
Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2001.- Vol. 98.- P. 3410-3415.
184. Rangasamy Т., Cho C.Y., Thimmulappa R.K. et al. Genetic ablation of Nrf2 enhances susceptibility
to cigarette smoke-induced emphysema in mice // J. Clin. Invest - 2004- Vol. 114 - P. 1248-1259.
185. Ren Y., Smith A. Mechanism of metallothionein gene regulation by heme-hemopexin. Roles of pro¬
tein kinase C, reactive oxygen species, and cis-acting elements 11 J. Biol. Chem - 1995- Vol. 270-
P. 23988-23995.
186. Renard P., Zachary M.D., Bougelet C. et al. Effects of antioxidant enzyme modulations on interleukin-
1-induced nuclear factor kappa В activation // Biochem. Pharmacol - 1997- Vol. 53.- P. 149-160.
187. Rodrigues-Pousada C., Nevitt Т., Menezes R. The yeast stress response. Role of the Yap family of b-
ZIP transcription factors. The PABMB lecture delivered on 30 June 2004 at the 29th FEBS Congress
in Warsaw // FEBS J.- 2005.- Vol. 272.- P. 2639-2647.
188. Ross D., Kepa J.K., Winski S.L. et al. NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQOl): chemoprotec-
tion, bioactivation, gene regulation and genetic polymorphisms // Chem. Biol. Interact - 2000 - Vol.
129.- P. 77-97.
189. Ruis H., Schuller C. Stress signaling in yeast // Bioessays.- 1995- Vol. 17 - P. 959-965.
190. Rushmore Т.Н., Morton M.R., Pickett C.B. The antioxidant responsive element. Activation by oxi¬
dative stress and identification of the DNA consensus sequence required for functional activity // J.
Biol. Chem.- 1991.- Vol. 266.- P. 11632-11639.
191. Rushmore Т.Н., Pickett C.B. Transcriptional regulation of the rat glutathione S-transferase Ya sub¬
unit gene. Characterization of a xenobiotic-responsive element controlling inducible expression by
phenolic antioxidants // J. Biol. Chem - 1990 - Vol. 265- P. 14648-14653.
192. Sakurai A., Nishimoto М., Himeno S. et al. Transcriptional regulation of thioredoxin reductase 1
expression by cadmium in vascular endothelial cells: Role of NF-E2-related factor-2 // J. Cell.
Physiol. - 2005.- Vol. 203.- P. 529-537.
193. Sankaranarayanan K., Jaiswal A.K. Nrf3 negatively regulates antioxidant-response element-
mediated expression and antioxidant induction of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 gene // J. Biol.
Chem.- 2004.- Vol. 279.- P. 50810-50817.
194. Sasaki H., Sato H., Kuriyama-Matsumura K. et al. Electrophile response element-mediated induction
of the cystine/glutamate exchange transporter gene expression // J. Biol. Chem.- 2002 - Vol. 277-
P. 44765-44771.
195. Sassa S. Why heme needs to be degraded to iron, biliverdin IXalpha, and carbon monoxide? // Anti-
oxid. Redox. Signal - 2004- Vol. 6 - P. 819-824.
196. Schenk H., Klein М., Erdbrugger W. et al. Distinct effects of thioredoxin and antioxidants on the
activation of transcription factors NF-кВ and AP-1 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1994- Vol. 91-
P. 1672-1676.
197. Schmidt K.N., Amstad P., Cerutti P., Baeuerle P.A. The roles of hydrogen peroxide and superoxide as
messengers in the activation of transcription factor NF-kB // Chem. Biol - 1995- Vol. 2 - P. 13-22.
198. Schreck R., Grassmann R., Fleckenstein B., Baeuerle P.A. Antioxidants selectively suppress activa¬
tion of NF-кВ by human T-cell leukemia virus type I Tax protein // J. Virol - 1992 - Vol. 66 - P.
6288-6293.
199. Schreck R., Rieber P., Baeuerle, P.A., 1991. Reactive oxygen intermediates as apparently widely
used messengers in the activation of the NF-кВ transcription factor and HIV-1 // EMBO J - 1991-
Vol. 10.-P. 2247-2258.
200. Sen R., Baltimore D. Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences
// Cell.- 1986.- Vol. 46.- P. 705-716.
201. Shan Y., Lambrecht R.W., Ghaziani T. Role of Bach-1 in regulation of heme oxygenase-1 in human
liver cells: insights from studies with small interfering RNAS // J. Biol. Chem - 2004 - Vol. 279 - P.
51769-51774.
202. Shanna R., Yang Y., Sharma A. et al. Antioxidant role of glutathione S-transferases: protection
550
against oxidant toxicity and regulation of stress-mediated apoptosis // Antioxid. Redox. Signal-
2004.- Vol. 6.- P. 289-300.
203. Shaulian E., Karin М. AP-1 as a regulator of cell life and death // Nat. Cell Biol - 2002 - Vol. 4 - P.
E131—El 36.
204. Shih A.Y., Johnson D.A., Wong G. et al. Coordinate regulation of glutathione biosynthesis and re¬
lease by Nrf2-expressing glia potently protects neurons from oxidative stress // J. Neurosci - 2003-
Vol. 23.- P. 3394-3406.
205. Siegel D., Gustafson D.L., Dehn D.L. et al. NAD(P)H:Quinone oxidoreductase 1: Role as a superox¬
ide scavenger // Mol. Pharmacol - 2004.- Vol. 65- P. 1238-1247.
206. Stewart D., Killeen E., Naquin R. et al. Degradation of transcription factor Nrf2 via the ubiquitin-
proteasome pathway and stabilization by cadmium // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 2396-2402.
207. Sun J., Hoshino H., Takaku K. et al. Hemoprotein Bachl regulates enhancer availability of heme
oxygenase-1 gene // EMBO J.- 2002.- Vol. 21.- P. 5216-5224.
208. Sun X., Erb H., Murphy Т.Н. Coordinate regulation of glutathione metabolism in astrocytes by Nrf2
// Biochem. Biophys. Res. Commun - 2005- Vol. 326 - P. 371-377.
209. Sun Y., Oberley L.W. Redox regulation of transcriptional activators // Free Radic. Biol. Med. -
1996.- Vol. 21.-P. 335-348.
210. Suzuki H., Tashiro S., Sun J. et al. Cadmium induces nuclear export of Bachl, a transcriptional rep¬
ressor of heme oxygenase-1 gene // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 49246-49253.
211. Suzuki Т., Takagi Y., Osanai H. et al. Pi class glutathione S-transferase genes are regulated by Nrf 2
through an evolutionarily conserved regulatory element in zebrafish // Biochem. J.- 2005 - Vol. 388,
Pt. l.-P. 65-73.
212. Takada Y., Mukhopadhyay A., Kundu G.C. et al. Hydrogen peroxide activates NF-кВ through tyro¬
sine phosphorylation of 1кВа and serine phosphorylation of p65: evidence for the involvement of
1кВа kinase and Syk protein-tyrosine kinase // J. Biol. Chem - 2003 - Vol. 278 - P. 24223-24241.
213. Talalay P., De Long M.J., Prochaska H.J. Identification of a common chemical signal regulating the
induction of enzymes that protect against chemical carcinogenesis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-
1988.- Vol. 85.-P. 8261-8265.
214. Talalay P., Dinkova-Kostova A.T. Role of nicotinamide quinone oxidoreductase 1 (NQOl) in pro¬
tection against toxicity of electrophiles and reactive oxygen intermediates // Meth. Enzymol - 2004-
Vol. 382.- P. 355-364.
215. Talalay P., Fahey J.W. Phytochemicals from cruciferous plants protect against cancer by modulating
carcinogen metabolism// J. Nutr - 2001- Vol. 131- P. 3027S-3033S.
216. Tanito М., Masutani H., Kim Y.C. et al. Sulforaphane induces thioredoxin through the antioxidant-
responsive element and attenuates retinal light damage in mice // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci-
2005.- Vol. 46.- P. 979-987.
217. Tarumoto Т., Nagai Т., Ohmine K. et al. Ascorbic acid restores sensitivity to imatinib via suppres¬
sion of Nrf2-dependent gene expression in the imatinib-resistant cell line // Exp. Hematol - 2004-
Vol. 32.- P. 375-381.
218. Thimmulappa R.K., Mai K.H., Srisuma S. et al. Identification of Nrf2-regulated genes induced by
the chemopreventive agent sulforaphane by oligonucleotide microarray // Cancer Res - 2002 - Vol.
62.- P. 5196-5203.
219. Tjalkens R.B., Luckey S.W., Kroll D.J., Petersen D.R. Alpha,beta-unsaturated aldehydes increase
glutathione S-transferase mRNA and protein: correlation with activation of the antioxidant response
element // Arch. Biochem. Biophys - 1998 - Vol. 359 - P. 42-50.
220. Toone W.M., Morgan B.A., Jones N. Redox control of AP-1-like factors in yeast and beyond // On¬
cogene.- 2001.- Vol. 20.- P. 2336-2346.
221. Touati D. Sensing and protecting against superoxide stress in Escherichia coli - how many ways are
there to trigger soxRS response? // Redox Report - 2000 - Vol. 5 - P. 287-293.
222. Tsuzi D., Maeta K., Takatsume Y. et al. Regulation of the yeast phospholipid hydroperoxide glu¬
tathione peroxidase GPX2 by oxidative stress is mediated by Yapl and Skn7 // FEBS Lett.- 2004-
Vol. 565.-P. 148-154.
223. Tsvetkov P., Asher G., Reiss V. et al. Inhibition of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 activity and
551
induction of p53 degradation by the natural phenolic compound curcumin // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA.- 2005.- Vol. 102.- P. 5535-5540.
224. Valerio L.G., Kepa J.K., Pickwell G.V., Quattrochi L.C. Induction of human NAD(P)H:quinone
oxidoreductase (NQOl) gene expression by the flavonol quercetin // Toxicol. Lett - 2001 - Vol.
119.- P. 49-57.
225. Vasiliou V., Qamar L., Pappa A. et al. Involvement of the electrophile responsive element and p53
in the activation of hepatic stellate cells as a response to electrophile menadione // Arch. Biochem.
Biophys.- 2003.-Vol. 413.-P. 164—171.
226. Venugopal R., Jaiswal A.K. Nrfl and Nrf2 positively and c-Fos and Fral negatively regulate the
human antioxidant response element-mediated expression of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1
gene // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1996.- Vol. 93.- P. 14960-14965.
227. Venugopal R., Jaiswal A.K. Nrf2 and Nrfl in association with Jun proteins regulate antioxidant re¬
sponse element-mediated expression and coordinated induction of genes encoding detoxifying en¬
zymes // Oncogene - 1998 - Vol. 17 - P. 3145-3156.
228. Viarengo A., Burlando B., Ceratto N., Panfoli I. Antioxidant role of metallothioneins: a comparative
overview // Cell. Mol. Biol.- 2000.- Vol. 46.- P. 407-417.
229. Wakabayashi N., Dinkova-Kostova A.T., Holtzclaw W.D. et al. Protection against electrophile and
oxidant stress by induction of the phase 2 response: fate of cysteines of the Keapl sensor modified
by inducers // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2004.- Vol. 101.- P. 2040-2045.
230. Wakabayashi N., Itoh K., Wakabayashi J. et al. Keapl-null mutation leads to postnatal lethality due
to constitutive Nrf2 activation // Nat. Genet - 2003 - Vol. 35 - P. 238-245.
231. Wang B., Williamson G. Transcriptional regulation of the human NAD(P)H:quinone oxidoreductase
(NQOl) gene by monofunctional inducers // Biochim. Biophys. Acta - 1996 - Vol. 1307- P. 104-110.
232. Wasserman W.W., Fahl W.E. Functional antioxidant responsive elements // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA.- 1997.- Vol. 94.- P. 5361-5366.
233. Woo H.A., Chae H.Z., Hwang S.C. et al. Reversing the inactivation of peroxiredoxins caused by
cysteine sulfinic acid formation // Science - 2003 - Vol. 300 - P. 653-656.
234. Woo H.A., Jeong W., Chang T.S. et al. Reduction of cysteine sulfinic acid by sulfiredoxin is specific
to 2-cys peroxiredoxins // J. Biol. Chem - 2005 - Vol. 280 - P. 3125-3128.
235. Wu G., Fang Y.Z., Yang S. et al. Glutathione metabolism and its implications for health // J. Nutr. -
2004. - Vol. 134.- P. 489-492.
236. Wu J.T., Krai J.G. The NF-KB/IkB signaling system: A molecular target in breast cancer therapy // J.
Surg. Res.- 2005.- Vol. 123.- P. 158-169.
237. Xu C., Li C.Y., Kong A.N. Induction of phase I, II and III drug metabolism/transport by xenobiotics
// Arch. Pharm. Res.- 2005.- Vol. 28.- P. 249-268.
238. Xu C., Shen G., Chen C. et al. Suppression of NF-кВ and NF-кВ-regulated gene expression by sul-
foraphane and PEITC through 1кВа, IKK pathway in human prostate cancer PC-3 cells // Onco¬
gene.- 2005.- Vol. 2.4.- P. 4486-4495.
239. Yaekashiwa М., Wang L.H. Nrf2 regulates thromboxane synthase gene expression in human lung
cells // DNA Cell Biol.- 2003.- Vol. 22.- P. 479-487.
240. Yang H., Magilnick N., Lee C. et al. Nrfl and Nrf2 regulate rat glutamate-cysteine ligase catalytic sub¬
unit transcription indirectly via NF-кВ and AP-1 // Mol. Cell. Biol - 2005- Vol. 25- P. 5933-5946.
241. Yang K.-S., Kang S.W., Woo H.A., Hwang S.C., Chae H.Z., Kim K., Rhee S.G. Inactivation of hu¬
man peroxiredoxin I during catalysis as the result of the oxidation of the catalytic site cysteine to
cysteine-sulfinic acid // J. Biol. Chem.- 2002 - Vol. 277 - P. 38029-38036.
242. Yang Y., Cheng J.Z. Singhal S.S. et al. Role of glutathione S-transferases in protection against lipid per¬
oxidation: overexpression of hGSTA2-2 in K562 cells protects against hydrogen peroxide induced apop¬
tosis and inhibits JNK and caspase 3 activation // J. Biol. Chem - 2001- Vol. 276 - P. 19220-19230.
243. Yeh C.T., Yen G.C. Effect of sulforaphane on metallothionein expression and induction of apoptosis
in human hepatoma HepG2 cells // Carcinogenesis - 2005- Vol. 26 - P. 2138-2148.
244. Yoh K., Itoh K., Enomoto A. et al. Nrf2-deficient female mice develop lupus-like autoimmune ne¬
phritis // Kidney Int.- 2001.- Vol. 60.- P. 1343-1353.
245. Yu R., Chen C., Mo Y.Y. et al. Activation of mitogen-activated protein kinase pathways induces
552
antioxidant response element-mediated gene expression via a Nrf2-dependent mechanism // J. Biol.
Chem.- 2000.- Vol. 275.- P. 39907-39913.
246. Zhang H., Dickinson D.A., Liu R.M., Forman H.J. 4-Hydroxynonenal increases gamma-glutamyl
transpeptidase gene expression through mitogen-activated protein kinase pathways // Free Radic.
Biol. Med. - 2005.- Vol. 38.- P. 463-471.
247. Zhang J., Svehlikova V., Bao Y. et al. Synergy between sulforaphane and selenium in the induction
of thioredoxin reductase 1 requires both transcriptional and translational modulation // Carcinogene¬
sis.- 2003.- Vol. 24.- P. 497-503.
248. Zhang Y., Gonzalez V., Xu M.J. Expression and regulation of glutathione S-transferase Pl-1 in cul¬
tured human epidermal cells // J. Dermatol. Sci. - 2002 - Vol. 30 - P. 205-214.
249. Zhang Y., Gordon G.B. A strategy for cancer prevention: stimulation of the Nrf2-ARE signaling
pathway // Mol. Cancer Ther - 2004 - Vol. 3 - P. 885-893.
250. Zheng М., Wang X., Templeton L.J. et al. DNA microarray-mediated transcriptional profiling of the
Escherichia coli response to hydrogen peroxide // J. Bacteriol. - 2001.- Vol. 183 - P. 4562-4570.
251. Zhu М., Fahl W.E. Functional characterization of transcription regulators that interact with the elec¬
trophile response element // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2001.- Vol. 289 - P. 212-219.
252. Zhu H., Itoh K., Yamamoto M. et al. Role of Nrf2 signaling in regulation of antioxidants and phase 2
enzymes in cardiac fibroblasts: Protection against reactive oxygen and nitrogen species-induced cell
injury // FEBS Lett. - 2005.- Vol. 579.- P. 3029-3036.
253. Zhu М., Zhang Y., Cooper S. et al. Phase II enzyme inducer, sulforaphane, inhibits UVB-induced
AP-1 activation in human keratinocytes by a novel mechanism // Mol. Carcinog - 2004 - Vol. 41-
P. 179-186.
254. Zipper L.M., Mulcahy R.T. Inhibition of ERK and p38 MAP kinases inhibits binding of Nrf2 and
induction of GCS genes // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2000.- Vol. 278 - P. 484-492.
255. Zoete V., Rougee М., Dinkova-Kostova A.T. et al. Redox ranking of inducers of a cancer-protective
enzyme via the energy of their highest occupied molecular orbital // Free Radic. Biol. Med. - 2004. -
Vol. 36.-P. 1418-1423.
553
Фирма «Слово»
123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76 А
Тел./факс (495) 193-55-22
E-mail: firmslovo@yahoo.com
http://www. firmslovo.narod.ru
Формат 70 х 100/16. Бумага офсетная №. 1.
Гарнитуры Times New Roman, Minion Pro, Myriad Pro.
Печать офсетная. Печ. л. 35. Уел. печ. л. 45,15. Тираж 500 экз.
Отпечатано с готовых диапозитивов
в ОАО «Московская типография № 6»
115088, Москва, Южнопортовая ул., 24
Заказ № 10