Этиология и патогенез ишемии мозга. Свободно-радикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга. Процессы свободно-радикального окисления липидов в развитии и течении острых нарушений мозгового кровообращения. Модели ишемии.
Аннотация к работе
В последние годы новейшие достижения в биохимии создали необходимые предпосылки для успеха в смежных областях и в первую очередь в медицине. В этой связи неизмеримо возросло значение патологической биохимии как отрасли науки, изучающей молекулярные основы различных форм болезней. К наиболее распространенным заболеваниям зрелого‚ пожилого, а в последние десятилетия и молодого возраста относятся острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК). Постинсультная инвалидизация занимает первое место среди всех возможных причин утраты трудоспособности, к прежней работе возвращаются лишь около 20 % лиц, перенесших инсульт, при этом одна треть больных - люди социально активного возраста [52]. В последние десять лет в России ежегодно регистрируется около 400000 инсультов, из них чаще (70-80 %) встречаются ишемические инсульты, более редко (20-30 % и 5 % соответственно) кровоизлияние в мозг и субарахноидальное кровоизлияние [19].Преобладающими нарушениями церебрального кровотока является очаговая ишемия мозга, которая развивается в 4 раза чаще, чем кровоизлияние в мозг [8, 14, 20, 51, 68]. Ишемия представляет собой ухудшение (неполная) или полное прекращение (тотальная) всех трех функций локального кровоснабжения: доставки кислорода в ткань, доставки пластических веществ - субстратов окисления и удаление продуктов метаболизма [3]. В результате компрессий возникает редукция мозгового кровотока, которая вызывает развитие последующей ишемии мозга. В норме, когда оптимальный объем мозгового кровотока составляет 50-60 мл/100 г/мин, мозг получает необходимую энергию в результате окисления глюкозы и образования АТФ, причем окисление одной молекулы глюкозы дает 38 молекул АТФ. Продолжающееся снижение кровотока до 20 мл на 100 г в 1 мин - третий критический уровень - приводит к снижению синтеза АТФ, формированию энергетической недостаточности, к дисфункции каналов активного ионного транспорта (выходу К из клетки и перемещению Na и Са2 в клетку), дестабилизации клеточных мембран и избыточному выбросу возбуждающих нейромедиаторов - глутамата и аспартата (возникает так называемая "глутаматная эксайтотоксичность").Свободнорадикальное окисление (СРО) - важный и многогранный биохимический процесс превращений кислорода, липидов, нуклеиновых кислот, белков и других соединений под действием свободных радикалов (СР), а перекисное окисление липидов (ПОЛ) - одно из его последствий [16].Свободные радикалы представляют собой соединения, имеющие неспаренный электрон на наружной орбитали и обладающие высокой реакционной способностью. К числу первичных свободных радикалов относятся супероксидный анион-радикал, окись азота, а вторичными свободными радикалами являются гидроксильный радикал, синклетный кислород, перекись водорода, пероксинитрит. Образование свободных радикалов тесно связано, с одной стороны, с появлением свободных электронов при нарушениях процессов окисления в дыхательной цепи, превращении ксантина, синтезе лейкотриенов и простагландинов. Снижение поступления в нейроны молекулярного кислорода и повышение уровня восстановленности компонентов дыхательной цепи стимулируют восстановление кислорода по одноэлектронному пути с образованием свободных радикалов (супероксиданиона, пероксильного и гидроксильного радикалов), а также оксидантов нерадикальной природы (пероксида водорода и аниона гипохлорита), поскольку (О2)-легко реагирует с промежуточными компонентами дыхательной цепи в восстановленном состоянии. Образующееся в процессе ПОЛ гидроперекиси неустойчивы, их распад приводит к появлению разнообразных вторичных и конечных продуктов ПОЛ, представляющих собой высокотоксичные соединения (диеновые коньюгаты, шиффовы основания и др.), которые оказывают повреждающее действие на мембраны и клеточные структуры.Прежде всего, по причине повышенной чувствительности головного мозга к действию свободных радикалов (50% сухого вещества мозга составляют ненасыщенные жирные кислоты - основной субстрат свободнорадикального окисления.) Хотя немалую роль играет и антиоксидантная система, наделенная функциями контроля за процессами перекисного окисления липидов, при недостаточности антиоксидантной системы процессы пероксидации усиливаются, происходит избыточное образование первичных (свободных перекисных радикалов и гидроперекисей липидов) и конечных (альдегидов и кетонов) продуктов свободнорадикального окисления. Вместе с тем некоторые исследователи не исключают возможность образования свободных радикалов даже при понижении парциального давления кислорода в тканях с нарушенным кровоснабжением, поскольку повышение степени восстановленности митохондриальной дыхательной цепи позволяет кислороду в период острой ишемии взаимодействовать с промежуточными компонентами этой цепи - убихинонами - с образованием супероксиданиона [35]. При острой мозговой ишемии на фоне дисбаланса оксидантно-антиоксидантной системы происходит активация процессов перекисного окисления липидов, что «в совокупности вызывает развитие дистрофических и деструктивных изменен
План
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Этиология и патогенез ишемии мозга
1.2. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга
1.2.1. Свободнорадикальное окисление: общие сведения