Вирусные инфекции и АФК
Предложена гипотеза, согласно которой активные формы кислорода ( АФК ) принимают участие в антивирусной защите организма . Предполагается, что в отличие от антибактериальной защиты, где АФК и их производные играют роль <биологического оружия>, убивающего патогенную бактерию, функция АФК в борьбе с вирусами опосредована механизмом апоптоза . Клетка, детектировав появление вируса в своей цитоплазме, активирует образование супероксида и перекиси водорода ксантиноксидазой и, может быть, также внутриклеточной NADPH-оксидазой . Рост уровня АФК включает программу апоптоза в клетке, зараженной вирусом. Кроме того, Н2О2 диффундирует в соседние клетки (в силу своей способности легко проникать через мембраны), также и там запуская апоптоз (феномен гибели клеток- свидетелей (bystanders)). В результате как сама зараженная клетка, так и ее ближайшие соседи (вероятность заражения которых особенно высока) погибают, блокируя тем самым дальнейшее распространение вирусной инфекции.
Активные формы кислорода ( АФК ), а именно O2-, Н2О2, ОН. и др., возникают в клетке как результат "паразитных" химических реакций молекулярного кислорода с ферментами и коферментами начальных и средних участков дыхательной цепи . Другим источником АФК служат специальные ферменты, окисляющие определенные субстраты посредством О2 с образованием супероксид-радикала или H2O2. АФК опасны для клетки. Например, радикал гидроксила (ОН с точкой) способен быстро и необратимо окислять практически любое из веществ биологического происхождения, выводя тем самым это вещество из строя. Поэтому неудивительно, что клетка располагает глубокоэшелонированной системой защиты от АФК. Такая система включает в себя целый ряд специальных механизмов, предотвращающих образование АФК или обезвреживающих АФК, коль скоро они все-таки образовались [ Скулачев ea 1994 , Skulachev, ea 1996 ].
Нарушение нормальной жизнедеятельности клетки чревато ухудшением работы сложной антиоксидантной системы и, как следствие, повышением концентрации АФК. Поэтому клетка, отслеживая уровень АФК, могла бы получать представление о своем состоянии подобно тому, как человек судит о начале заболевания, измеряя температуру тела. У бактерий описаны по крайней мере две системы, измеряющие концентрацию АФК . Рецептор одной из них ( SoxRS ) мерит уровень супероксид-радикала [ Demple, ea 1996 , Storz, ea 1990 , Friedovich,I. ea 1997 ], а другой ( oxyR ) - уровень Н2О2 [ Demple, ea 1996 , Altuvia, ea 1997 ].
В обоих случаях сигнал передается на геном, вызывая координированное изменение работы больших групп генов. В результате происходит мобилизация дополнительных ресурсов антиоксидантной защиты клетки .
Высшие животные и человек также снабжены какими-то механизмами, измеряющими концентрацию АФК. Так, известно, что повышение уровня О2(-с точкой) в крови вызывает сужение сосудов и закрытие капилляров [ Laurindo, ea 1991 ]. Значение этого эффекта, по-видимому, состоит в том, чтобы уменьшить содержание О2 в тканях и клетках и тем самым затормозить образование O2- [ Skulachev, ea 1996 ].
