Перекисное окисление липидов в клетке¶

Перекисное окисление липидов — это цепной свободнорадикальный процесс окислительной деградации липидов, прежде всего полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав клеточных мембран и липопротеинов. Реакция инициируется активными формами кислорода и приводит к образованию липидных гидропероксидов, вторичных продуктов распада и повреждению биологических мембран.

¶Химическая сущность

Основу процесса составляет цепная реакция с участием свободных радикалов. Полиненасыщенные жирные кислоты содержат метиленовые группы, ослабленные двойными связями, что делает их уязвимыми для атаки радикалов.

Классическая схема включает три стадии:

• Инициация — отрыв атома водорода от липида (LH) под действием радикала (например, гидроксильного •OH) с образованием липидного радикала L•.
• Развитие цепи — присоединение молекулярного кислорода к L• даёт пероксильный радикал LOO•, который атакует соседнюю молекулу липида, порождая новый радикал и гидропероксид LOOH.
• Обрыв цепи — взаимодействие двух радикалов либо реакция с антиоксидантами (например, α-токоферолом).

Накопление гидропероксидов и их последующий распад с участием ионов железа (реакция Фентона) дают альдегиды, в частности малоновый диальдегид и 4-гидроксиноненаль, которые служат маркерами процесса.

¶Причины и инициаторы

К запуску процесса приводят:

• избыток активных форм кислорода при окислительном стрессе;
• ионизирующее и ультрафиолетовое излучение;
• действие ксенобиотиков, тяжёлых металлов, некоторых лекарств;
• реперфузия тканей после ишемии;
• нарушение работы антиоксидантных систем.

¶Последствия для клетки

Перекисное окисление изменяет физико-химические свойства мембран: снижается текучесть, растёт проницаемость, нарушается работа мембранных белков и рецепторов. Продукты распада повреждают ДНК и белки, инициируют апоптоз. Процесс связывают с патогенезом атеросклероза, нейродегенеративных и воспалительных заболеваний, а также со старением.

¶Антиоксидантная защита

Клетка располагает многоуровневой системой защиты:

¶Методы оценки

Интенсивность процесса оценивают по содержанию малонового диальдегида (тест с тиобарбитуровой кислотой), диеновых конъюгатов, гидропероксидов, а также по общей антиоксидантной активности биологических образцов.