フリーラジカルおよび酸化防止剤

医師が高齢化を含む多くの病理学的プロセスの説明だけでなく、それらに対処する効果的な方法ではないだけを受けるので、フリーラジカルと抗酸化物質の発見は、一度として重要な海外での医療科学のための微生物や抗生物質の発見でした。

過去10年間は、生物学的な対象物中のフリーラジカルの研究において成功したことで評価された。これらのプロセスは、身体の正常な生命活動において必要な代謝的な結合であることが判明した。それらは、細胞分裂の過程において、脂質活性の調節において、プロスタグランジンおよび核酸の生合成における酸化的リン酸化の反応に関与する。体内でフリーラジカルは、不飽和脂肪酸の酸化の間に形成されることが最も多く、このプロセスは過酸化物フリーラジカル脂質酸化（LPO）に密接に関連している。

フリーラジカルとは何ですか？

フリーラジカル - その攻撃性及び能力を考慮外側軌道に不対電子を有する分子または原子だけでなく、細胞膜の分子と反応するだけでなく、フリーラジカル（自立アバランシェ反応）にそれらを作ります。

ラジカルを含む炭素は、分子酸素と反応して、COOのペルオキシドフリーラジカルを形成する。

過酸化物ラジカルは、不飽和脂肪酸の側鎖から水素を抽出し、脂質ヒドロペルオキシドおよびラジカルを含む別の炭素を形成する。

脂質ヒドロペルオキシドは、細胞傷害性アルデヒドの濃度を増加させ、ラジカルを含む炭素は過酸化物ラジカル等（鎖に沿って）の形成を支援する。

フリーラジカルの形成の様々なメカニズムが知られている。それらの1つは電離放射線の影響です。いくつかの状況では、分子酸素還元のプロセスにおいて、2つではなく1つの電子が加えられ、反応性の高いスーパーオキシドアニオン（O）が形成される。スーパーオキシドの形成は、細菌感染に対する防御機構の1つであり、酸素フリーラジカルがなければ、好中球およびマクロファージは細菌を殺すことができない。

細胞内及び細胞外空間への酸化防止剤の存在は、フリーラジカルの形成は、通常の条件で酸化反応に伴う放射線または毒素、および定数電離への暴露に起因する偶発的な現象ではないことを示しています。主な抗酸化剤は、過酸化物アニオンを過酸化水素および分子状酸素に触媒作用させる機能を有する、スーパーオキシドジスムターゼ基（SOD）の酵素である。スーパーオキシドジスムターゼは遍在しているので、スーパーオキシドアニオンはすべての酸化プロセスの主な副産物の1つであると推測するのが正当である。カタラーゼおよびペルオキシダーゼは、不均化プロセス中に形成された過酸化水素を水に変換する。

フリーラジカルの主な特徴は、その珍しい化学活性です。彼らは欠陥を感じるように、失われた電子を取り戻し、積極的に他の分子から取り除こうとします。同様に、「怒った」分子もまた急激に変化し、すでに隣人から電子を取り去って、自分自身を奪い始めます。電子の損失や付加、新しい原子や原子団の出現など、分子の変化はその性質に影響します。したがって、物質中で起こるフリーラジカル反応は、この物質の物理化学的性質を変化させる。

フリーラジカルプロセスの最もよく知られている例は油腐敗（腐敗）である。なめらかな油には独特の味と香りがあり、それはフリーラジカル反応の間に形成される新しい物質がその中に現れることによって説明される。最も重要なことに、フリーラジカル反応の参加者は、生きた組織のタンパク質、脂肪およびDNAになり得る。これは、組織に悪影響を与える様々な病理学的プロセスの進行、悪性腫瘍の老化および発達をもたらす。

すべてのフリーラジカルの中で最も積極的なのは、酸素のフリーラジカルです。それらは生きている組織内のフリーラジカル反応の雪崩を誘発する可能性があり、その結果は破局的であり得る。酸素フリーラジカルおよび活性形態（例えば、過酸化脂質）は、皮膚およびUV放射の影響下で、他の組織、水及び空気を含有していたいくつかの有害物質で形成することができます。しかし、最も重要なのは、活性酸素種が形成される際に任意の炎症、彼らはそれが病原体を破壊する免疫系の主な武器であることから、皮膚、または任意の他の臓器に発生したすべての感染過程。

フリーラジカルから隠すことは不可能です（細菌から消滅することは不可能ですが、それらから保護することも可能です）。フリーラジカルが他の物質のラジカルよりも攻撃的でない点が異なる物質があります。侵略者に電子を与えた後、酸化防止剤は他の分子による損失を補うことを求めず、まれにしかこれをしません。したがって、フリーラジカルが酸化防止剤と反応すると、それは完全な分子になり、酸化防止剤は弱く不活性なラジカルになる。そのようなラジカルはすでに無害であり、化学的な混乱を生み出さない。

抗酸化物質とは何ですか？

「抗酸化物質」は集団的概念であり、「抗菌剤」や「免疫調節物質」などの概念のように、特定の化学物質グループのメンバーシップを意味するものではありません。それらの特異性は、一般にフリーラジカルの脂質酸化および特にフリーラジカル病理との最も近い関係である。この特性は様々な酸化防止剤を組み合わせており、それぞれに独自の特質があります。

脂質のフリーラジカル酸化のプロセスは多くの著者、膜レベルでの細胞損傷の普遍的なメカニズムによると、一般的な生物学的な性格のものであり、その突然の活性化です。生体膜相法の脂質過酸化に粘度上昇や膜二重層を注文、相変化膜特性とその電気抵抗を低減を引き起こし、および2つの単層（リンフリップフロップと呼ばれる）との間のリン脂質の交換を容易にします。過酸化物プロセスの影響下では、膜タンパク質の移動性の阻害もある。ミトコンドリアの膨潤を伴う脂質過酸化の細胞レベルで、酸化的リン酸化の脱共役（および高度なプロセスで - 膜構造体を可溶化する）、いわゆるフリーラジカル病理学の発展に現れる生物全体のレベルです。

フリーラジカルと細胞の損傷

今日、フリーラジカルの形成は、以下を含む様々な種類の細胞損傷の普遍的な病原機構の1つであることが明らかになった：

• 虚血の期間後の細胞の再灌流;
• いくつかの医薬的に誘発される溶血性貧血の形態;
• 一部の除草剤による中毒;
• 四塩化炭素の管理;
• 電離放射線;
• 細胞老化のいくつかのメカニズム（例えば、セロイドおよびリポフスチンの細胞内での脂質生成物の蓄積）;
• 酸素毒性;
• 動脈壁細胞における低密度リポタンパク質の酸化によるアテローム発生。

フリーラジカルは以下のプロセスに参加します：

• 老化;
• 発癌性;
• 細胞の化学的および薬物的損傷;
• 炎症;
• 放射性ダメージ;
• アテローム発生;
• 酸素およびオゾンの毒性。

フリーラジカルの影響

細胞膜の組成における不飽和脂肪酸の酸化は、フリーラジカルの主な効果の1つである。フリーラジカルはまた、タンパク質（特にチオール含有タンパク質）およびDNAに損傷を与える。細胞壁の脂質酸化の形態学的結果は、極性透過性チャネルの形成であり、その過剰はCa2 +イオンの受動透過性を増加させ、その過剰はミトコンドリアに蓄積される。酸化反応は、通常、ビタミンEおよびグルタチオンペルオキシダーゼなどの疎水性抗酸化剤によって抑制される。酸化チェーンを破壊するビタミンE様酸化防止剤は、新鮮な野菜や果物に含まれています。

フリーラジカルはまた、細胞コンパートメントのイオンおよび水性環境中の分子と反応する。イオン媒体において、酸化防止剤のポテンシャルは、還元型グルタチオン、アスコルビン酸、およびシステインなどの物質の分子によって保持される。細胞膜の脂質の酸化により、単離された細胞中のストックが枯渇した場合に、特徴的な形態学的および機能的変化が観察される場合、抗酸化剤の保護特性が明らかになる。

フリーラジカルによる被害の種類は、ラジカルによって生成攻撃するだけでなく、暴露した被災者の構造的および生化学的特性だけではないと判断しています。例えば、細胞外空間中のフリーラジカルは、関節の破壊（例えば、関節リウマチ）のためのメカニズムの一つとすることができる結合組織のグリコサミノグリカングラウンド物質を破壊します。水とイオンの恒常性細胞の破壊につながる、増加した透過性チャネルの形成に関連してフリーラジカル（したがって、バリア機能）、細胞質膜の透過性を変化させます。それは、これが証明かなりの活性化過酸化阻害と抗酸化活性ているためなので、高いbioantioxidantsとの包接錯体の治療が重要であるE.ビタミンの必要な供給と信じられ、特に、関節リウマチ患者における微量元素、ビタミン欠乏および微量栄養素欠乏症の補正oligogalomされます酸化防止剤は、ビタミン（E、C及びA）であり、元素セレン（Se）をトレースに抗ラジカル活性。また、自然のより悪い吸収され、合成ビタミンEの用量の使用することを示しています。例えば、ビタミンE、および心血管疾患（53％）の減少に400〜800 IU /日リードの用量。しかし、酸化防止剤の有効性の応答は、1997年に行われた（8000から40 000人の患者）が大きい制御試験で得られるであろう

LPO速度をあるレベルに維持する保護力として、酸化過酸化を抑制する酵素系および天然抗酸化剤が単離される。フリーラジカル酸化速度の調節には3つのレベルがある。第1段階は無酸素であり、細胞内の酸素分圧はかなり低いままである。これには、主に酸素と競合する呼吸酵素が含まれます。体内のO3吸収の幅広い変動と、それに由来する動脈血中のCO2、pO2およびpCO2の放出にもかかわらず、ノルムはかなり一定である。防衛の第2段階は反ラジカルです。これは、体内の様々な物質（ビタミンE、アスコルビン酸、特定のステロイドホルモンなど）で構成され、フリーラジカルと相互作用するLPOのプロセスを中断します。第3段階は、過酸化物であり、適切な酵素の助けを借りて既に形成された過酸化物または非酵素的に分解される。しかし、フリーラジカル反応の速度制御の仕組みや、LPOの最終生成物の処分を保証する保護勢力の作用については、単一の分類と統一的な見解はまだない。

これは、脂質過酸化反応の調節における変化の強度および持続時間に応じてである、と考えられている：まず、通常の後の復帰と可逆着用、第二、第三の効果のいくつかを自動調節の別のレベルへの遷移を引き起こし、この自己規制の仕組みは分断されており、結果的に規制機能を行使することができなくなる。冷などの極端な因子の生物の行動の文脈における脂質過酸化反応の調節の役割、適応と併用療法、予防と一般的な疾患のリハビリテーションの科学に基づいたプロセス制御方法の開発を目指した研究の必要な段階を理解するのはこのためです。

最も一般的に使用され有効なものの1つは、トコフェロール、アスコルビン酸塩およびメチオニンを含む抗酸化物質の複合体である。使用された各抗酸化剤の作用機序を分析すると、以下のことが言及される。ミクロソーム - 外因的にトコフェロールを導入した肝細胞の蓄積の主要な場所の一つ。可能なプロトンの供与体として、アスコルビン酸が作用し、酸化されてデヒドロアスコルビン酸になる。さらに、アスコルビン酸が一重項酸素、ヒドロキシルラジカルおよびスーパーオキシドラジカルアニオンと直接相互作用し、過酸化水素を破壊する能力も示されている。ミクロソーム中のトコフェロールは、チオール、特に還元型グルタチオンによって再生することができるという証拠もある。

したがって、体内で相互に抗酸化システムが多数存在する、主な役割は、定常レベルで酵素的および非酵素的酸化反応を維持することにあります。過酸化物反応の開発の各段階では、これらの機能を実行する特殊なシステムがあります。これらのシステムのいくつかは、グルタチオン、トコフェロール、他のものは、アクションの大きな幅と低基質特異性を持つ、厳密に固有のものです。加相互作用、酵素的および非酵素的抗酸化システムと共にすなわち、酸化促進特性を有する極端な要因への耐性を授ける。E.体に条件を作成する機能、活性酸素種および脂質過酸化の発展に素因が反応を活性化します。LPO反応の活性化が、体内のいくつかの環境要因および異なる性質の病理学的プロセスの影響下で観察されることは間違いありません。V. Yu。Kulikov et al。（1988）は、LPO反応の活性化のメカニズムに依存して、身体に作用する全ての因子をある確率で以下の群に分けることができる。

LPO反応の前駆体および直接活性化剤の組織の増加を促進する物理化学的性質の要因：

• 圧力下の酸素;
• オゾン;
• 一酸化窒素;
• 電離放射線など

生物学的性質の要因：

• 食作用のプロセス;
• 細胞および細胞膜の破壊;
• 活性酸素種の生成システム。

生物の抗酸化剤系の活性を決定する因子は、本質的に酵素的で非酵素的である：

• 酵素的性質の抗酸化系の誘導に関連するプロセスの活性;
• LPO（グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼなどの欠損）の反応を制御する特定の酵素の低下に関連する遺伝的要因;
• 食べ物の要素（トコフェロール、セレン、他の微量元素などの食物不足）。
• 細胞膜の構造;
• 酵素的および非酵素的性質の抗酸化物質の間の関係の性質。

LPO反応の活性化を促進する危険因子：

• 身体の酸素レジームの活性化;
• ストレスの状態（寒さ、高熱、低酸素、感情的および痛みを伴う効果）;
• 高脂血症。

したがって、体内における脂質過酸化反応の活性化は、輸送及び酸素の利用の機能に密接に関連しています。特に注目すべきは、その中で広く使用さEleutherococcus、アダプトゲンです。この植物の根の準備は強壮剤、強壮、抗ストレス、抗アテローム性動脈硬化、抗糖尿病およびその他のプロパティは、インフルエンザなどの全体的な発生率は、減少しています。ヒト、動物および植物中の酸化防止剤の作用の生化学的機構を研究すると大幅に治療は、抗酸化剤を使用しているため、病理学的状態の範囲を拡大しました。酸化防止剤は成功し、放射線損傷からの保護のためにアダプトゲン、傷や火傷、結核、心血管疾患、神経精神障害、腫瘍、糖尿病、および他の治療として使用されている。当然のことながら、抗酸化物質の作用のこの普遍性のメカニズムの関心の高まりを。

現在、実験的には、酸化防止剤の効率は、LPOを開始し、また、膜構造上の酸化防止剤の効果を脂質への酸素のアクセスを容易にするために、ペルオキシおよび他の基との相互作用により脂質過酸化を阻害するそれらの活性によって決定されることを見出しました。LPOはまた、神経ホルモン機構による抗酸化作用の媒介系によって変化し得る。これは、酸化防止剤は、神経伝達物質やホルモン放出、受容体結合および感度のリリースに影響を与えることが示されました。今度は、ホルモンおよび神経伝達物質の濃度の変化は、脂質異化率変化と、結果として、それらの組成の変化をもたらす、標的細胞における脂質過酸化の強度を変化させます。LPOの速度と膜のリン脂質スペクトルの変化との間の関係は、規制上の役割を果たす。動物、植物および微生物の細胞膜にも同様の制御系が見いだされている。公知のように、膜脂質の組成および流動性は、膜タンパク質、酵素、および受容体の活性に影響を与える。酸化防止剤の調節が膜を修復するように作用する、このシステムを介して、その組成、構造および機能的活性を正常化する、身体の病理学的状態を変化させました。抗酸化剤の作用によって誘導される膜脂質の組成は、DNA合成、RNA、タンパク質に対するその影響によって説明することができるように、高分子合成酵素活性および核マトリックスの組成を変化させます。同時に、抗酸化物質と巨大分子との直接的な相互作用に関する文献のデータが出現した。

これらは、同様ピコモル濃度における抗酸化剤の有効性のために最近発見証拠として、細胞代謝に及ぼす影響における受容体経路の役割を強調します。（生体膜における脂質過酸化反応の依存性は、脂肪酸組成物（不飽和度）にするだけでなく、膜の脂質相の構造組織にだけでなく、依存することが示されている生体膜の構造的および機能的改変のメカニズムにケーガン（1981）VE脂質分子運動で、タンパク質 - 脂質および脂質 - 脂質相互作用の強さ）。脂質過酸化物の再分布の蓄積の結果として、膜中に生じることが見出された：liptsdovのbiosloeにおける液減少量はbiosloe（クラスター）で注文の数を増加させる固定化脂質膜タンパク質および脂質の量を減少させました。B.

性質、組成、および酸化防止剤系の恒常性の機構を研究する際にフリーラジカル及びペルオキシ化合物の損傷効果の発現は、結合および過酸化物の形成又は破壊を防止するラジカルの変形提供複雑な多成分酸化防止剤システム（AOS）を妨げることが示されました。還元性を有する親水性および疎水性有機物質; これらの物質の恒常性を支持する酵素; 抗ペルオキシド酵素。酸化防止剤の中でも、天然の脂質（ステロイドホルモン、ビタミンE、A、K、フラボノイドおよびポリフェノール、ビタミンE、ユビキノン）と水溶性（低分子量チオール、アスコルビン酸）物質です。これらの物質は、フリーラジカルのトラップであるか、または過酸化物化合物を破壊する。

組織酸化防止剤の1つの部分は親水性であり、もう1つは性質的に疎水性であり、水性相および脂質相の両方において機能的に重要な分子の酸化剤に対して同時に保護することを可能にする。

Bioantiokisliteleyの総量は、組織内の作成「バッファ酸化防止剤系」は特定の容量を有し、酸化促進剤、酸化防止剤系の割合は、身体のいわゆる「抗酸化状態」を決定します。組織の抗酸化剤の中で特別な場所チオールを占めることを信じる十分な理由があります。以下の事実の確認は、以下のとおりです。スルフヒドリル基の高い反応性、分子中にラジカルその環境へのSH基の酸化修飾の割合が非常に高い速度依存性でそれによっていくつかの酸化チオール。この状況は、易酸化性物質の化合物は、特定の機能を実行する酸化防止剤のチオール特定のグループの様々な選択することができる：それらの生合成を活性化することなく、細胞中のチオールの酸化防止剤の恒常性の原理エネルギー的に有利なメンテナンスにことを可能にするジスルフィドにおけるスルフヒドリル基の酸化の可逆性。どのように抗ラジカルおよびantiperoxideアクションを表示するチオールの能力。それらの高い水相細胞内のコンテンツと生物学的に重要な分子、酵素、核酸、ヘモグロビン、及び他の酸化的損傷から保護する能力に起因する親水性チオールが、チオール化合物の非極性基の存在は、脂質細胞期におけるそれらの抗酸化活性の発現を可能にします。したがって、脂質自然の物質、酸化因子の影響から、細胞構造の保護における重要な関与とチオール化合物と一緒に。

身体の組織における酸化は、アスコルビン酸によっても影響を受ける。それはチオールのように、フリーラジカルの結合と過酸化物の破壊に関与するAOCの一部です。アスコルビン酸は、極性および非極性部分の両方を含む分子であり、SH-グルタチオンおよび脂質抗酸化物質との密接な機能的相互作用を示し、後者の効果を高め、LPOを防止する。明らかに、チオール抗酸化物質は、リン脂質のような生物学的膜の基本構造成分を保護するか、またはタンパク質の脂質層に浸漬する際に支配的な役割を果たす。

次に水溶性の酸化防止剤 - チオール化合物とアスコルビン酸 - は、主に水環境 - 細胞の細胞質または血漿の保護作用を示します。血液システムは、非特異的および特異的な防御反応において決定的な役割を果たす内部環境であり、その抵抗性および反応性に影響を及ぼすことに留意すべきである。

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病理学におけるフリーラジカル

これまで、文献は、疾患発症の動態における脂肪過酸化の強度の変化における因果関係の問題について議論している。いくつかの著者によれば、脂質過酸化の強度の変化は、これらの病理学的プロセスが全く異なるメカニズムによって引き起こされた結果であると他の人が信じている間に、これらの疾患の主原因であるこのプロセスの定常性の乱れである。

近年実施された研究によれば、フリーラジカル酸化の強度の変化は、細胞へのフリーラジカル損傷の一般的な生物学的性質の論証を確認する様々な起源の疾患に伴うことが示されている。分子、細胞、器官および身体全体に対するフリーラジカル損傷の病理学的関与の十分な証拠が蓄積され、抗酸化特性を有する薬理学的調製物でうまく治療された。