Прооксидант (Hjkktvn;gum)

Перейти к навигации Перейти к поиску

Прооксиданты — это химические вещества, вызывающие окислительный стресс посредством генерации активных форм кислорода, либо путем блокировки антиоксидантных систем[1]. Окислительный стресс, индуцированный этими веществами, наносит ущерб клеткам и тканям. Например, передозировка парацетамолом (анальгетик, другое название ацетаминофен) может необратимо повредить печень отчасти из-за возникновения активных форм кислорода[2][3].

Некоторые вещества могут проявлять себя и как антиоксиданты, и как прооксиданты в зависимости от условий[4]. К числу наиболее важных из этих условий относятся концентрация химического вещества и наличие кислорода или переходных металлов. Предпочтительная с точки зрения термодинамики реакция восстановления молекулярного кислорода или пероксида до супероксида или гидроксильного радикала соответственно является спин-запрещенной. Это сильно снижает скорость данных реакций, предоставляя аэробной форме жизни возможность существования. Восстановление кислорода обычно влечет за собой либо первичное образование синглетного кислорода, либо спин-орбитальное взаимодействие через восстановление переходного металла, например марганца, железа или меди. Восстановленный металл далее переносит одиночный электрон на молекулярный кислород или пероксид.

Металлы[править | править код]

Переходные металлы могут выступать в качестве прооксидантов. Например, отравление марганцем («манганизм») – это классическое «прооксидантное» заболевание[5]. Гемохроматоз - еще одно нарушение, связанное с хронически повышенным содержанием прооксидантного переходного металла, в данном случае железа. По аналогии с ними болезнь Вильсона обусловлена накапливанием в тканях меди. Эти синдромы обычно объединены общей симптоматикой. Таким образом, симптомы могут быть признаками (например) гемохроматоза или «бронзового диабета». Прооксидантный гербицид паракват, болезнь Вильсона и содержание железа в полосатом теле (стриатуме) соотносят с развитием паркенсонизма у человека. Паракват также вызывает симптомы паркенсонизма у грызунов.

Фиброз[править | править код]

Фиброз или образование рубцов – еще один прооксидантный симптом. Например, отложение меди в тканях глаза или халькоз стекловидного тела связаны с выраженным фиброзом стекловидного тела, так же как и отложение железа в тканях глаза. Цирроз печени считается основным симптомом болезни Вильсона. Фиброз легких, вызванный паракватом и противоопухолевым средством блеомицином, предположительно возникает из-за прооксидантных свойств этих веществ. Вероятно, окислительный стресс, наступающий под действием химических агентов, имитирует нормальный физиологический сигнал для образования миофибробластов из фибробластов.

Прооксидантные витамины[править | править код]

Витамины, которые обеспечивают восстановительные реакции, могут функционировать как прооксиданты. Витамин С проявляет антиоксидантную активность, когда восстанавливает окислители, такие как перекись водорода[6], тем не менее он также может восстанавливать ионы металлов, что приводит к образованию свободных радикалов посредством реакции Фентона[7][8].

2 Fe2+ + 2 H2O2 → 2 Fe3+ + 2 OH· + 2 OH−

2 Fe3+ + аскорбат → 2 Fe2+ + дегидроаскорбат

Ион металла в этой реакции может восстанавливаться, окисляться, а затем повторно восстанавливаться в процессе окислительно-восстановительного цикла, который производит активные формы кислорода.

Относительная значимость антиоксидантной и прооксидантной активности витаминов-антиоксидантов в настоящее время входит в сферу актуальных исследований. Например, витамин С оказывает на организм в большей степени антиоксидантное действие[7][9]. Но по другим пищевым антиоксидантам пока собрано мало информации - это касается полифенольных антиоксидантов[10], цинка[11] и витамина Е[12].

Применение в медицинских целях[править | править код]

Несколько эффективных противораковых агентов связываются с ДНК и генерируют активные формы кислорода. К ним относятся адриамицин и другие антрациклины, блеомицин и цисплатин. Эти вещества оказывают специфический вид токсического воздействия на раковые клетки, так как опухоли обладают низким уровнем антиоксидантной защиты. Последние исследования показывают, что окислительно-восстановительная дисрегуляция, возникающая из метаболических изменений, а также зависимости от митогенных сигнальных путей и сигналов выживания через активные формы кислорода, говорит о характерной уязвимости злокачественных клеток. Они избирательно могут стать мишенями для прооксидантных негенотоксических химиотерапевтических препаратов, инициирующих окислительно-восстановительные реакции[13].

Фотодинамическая терапия – метод лечения онкологических и других видов заболеваний. В ходе этого процесса в организм вводят фотосенсибилизаторы, которые затем облучают светом определенной длины волны. Свет возбуждает фотосенсибилизаторы, заставляя генерировать активные формы кислорода, которые повреждают и разрушают пораженные болезнью или нежелательные ткани.

Примечания[править | править код]

  1. ↑ C. D. Puglia, S. R. Powell. Inhibition of cellular antioxidants: a possible mechanism of toxic cell injury // Environmental Health Perspectives. — 1984-08. — Т. 57. — С. 307–311. — ISSN 0091-6765. — doi:10.1289/ehp.8457307. Архивировано 18 июля 2022 года.
  2. ↑ Laura P. James, Philip R. Mayeux, Jack A. Hinson. Acetaminophen-induced hepatotoxicity // Drug Metabolism and Disposition: The Biological Fate of Chemicals. — 2003-12. — Т. 31, вып. 12. — С. 1499–1506. — ISSN 0090-9556. — doi:10.1124/dmd.31.12.1499. Архивировано 18 июля 2022 года.
  3. ↑ Hartmut Jaeschke, Gregory J. Gores, Arthur I. Cederbaum, Jack A. Hinson, Dominique Pessayre. Mechanisms of hepatotoxicity // Toxicological Sciences: An Official Journal of the Society of Toxicology. — 2002-02. — Т. 65, вып. 2. — С. 166–176. — ISSN 1096-6080. — doi:10.1093/toxsci/65.2.166. Архивировано 18 июля 2022 года.
  4. ↑ Victor Herbert. Introduction // The Journal of Nutrition. — 1996-04-01. — Т. 126, вып. suppl_4. — С. 1197S–1200S. — ISSN 0022-3166. — doi:10.1093/jn/126.suppl_4.1197S.
  5. ↑ Sung Gu Han, Yangho Kim, Michael L. Kashon, Donna L. Pack, Vincent Castranova. Correlates of oxidative stress and free-radical activity in serum from asymptomatic shipyard welders // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. — 2005-12-15. — Т. 172, вып. 12. — С. 1541–1548. — ISSN 1073-449X. — doi:10.1164/rccm.200409-1222OC. Архивировано 18 июля 2022 года.
  6. ↑ Tiago L. Duarte, Joseph Lunec. Review: When is an antioxidant not an antioxidant? A review of novel actions and reactions of vitamin C // Free Radical Research. — 2005-07. — Т. 39, вып. 7. — С. 671–686. — ISSN 1071-5762. — doi:10.1080/10715760500104025. Архивировано 18 июля 2022 года.
  7. ↑ 1 2 Anitra Carr, Balz Frei. Does vitamin C act as a pro‐oxidant under physiological conditions? (англ.) // The FASEB Journal. — 1999-06. — Vol. 13, iss. 9. — P. 1007–1024. — ISSN 1530-6860 0892-6638, 1530-6860. — doi:10.1096/fasebj.13.9.1007. Архивировано 18 июля 2022 года.
  8. ↑ S. J. Stohs, D. Bagchi. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions // Free Radical Biology & Medicine. — 1995-02. — Т. 18, вып. 2. — С. 321–336. — ISSN 0891-5849. — doi:10.1016/0891-5849(94)00159-h. Архивировано 18 июля 2022 года.
  9. ↑ M. Valko, H. Morris, M. T. D. Cronin. Metals, toxicity and oxidative stress // Current Medicinal Chemistry. — 2005. — Т. 12, вып. 10. — С. 1161–1208. — ISSN 0929-8673. — doi:10.2174/0929867053764635. Архивировано 18 июля 2022 года.
  10. ↑ Barry Halliwell. Dietary polyphenols: good, bad, or indifferent for your health? // Cardiovascular Research. — 2007-01-15. — Т. 73, вып. 2. — С. 341–347. — ISSN 0008-6363. — doi:10.1016/j.cardiores.2006.10.004. Архивировано 18 июля 2022 года.
  11. ↑ Qiang Hao, Wolfgang Maret. Imbalance between pro-oxidant and pro-antioxidant functions of zinc in disease // Journal of Alzheimer's disease: JAD. — 2005-11. — Т. 8, вып. 2. — С. 161–170; discussion 209–215. — ISSN 1387-2877. — doi:10.3233/jad-2005-8209. Архивировано 18 июля 2022 года.
  12. ↑ Claus Schneider. Chemistry and biology of vitamin E // Molecular Nutrition & Food Research. — 2005-01. — Т. 49, вып. 1. — С. 7–30. — ISSN 1613-4125. — doi:10.1002/mnfr.200400049. Архивировано 18 июля 2022 года.
  13. ↑ Georg T. Wondrak. Redox-directed cancer therapeutics: molecular mechanisms and opportunities // Antioxidants & Redox Signaling. — 2009-12. — Т. 11, вып. 12. — С. 3013–3069. — ISSN 1557-7716. — doi:10.1089/ars.2009.2541. Архивировано 18 июля 2022 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Прооксидант&oldid=124486745