Продукты окислительного повреждения ДНК: общие сведения
Метаболизм всех эукариот и многих прокариот основан на восстановлении O2 до H2O. Молекулярный кислород необходим для жизни, но в то же время служит источником потенциально мутагенных соединений. Поскольку молекула O2 обычно находится в триплетном состоянии 3O2, восстановление может происходить только последовательно с образованием промежуточных форм - супероксид-анион-радикала O2, перекиси водорода и гидроксильного радикала -OH, которые вместе с синглетным кислородом 1O2 носят общее название активных форм кислорода ( АФК ). Реактивность форм кислорода разной степени окисления повышается в ряду O2<H2O2<O2<OH. АФК могут взаимодействовать со всеми биомакромолекулами, повреждая их [ von Sonntag 2006 ].
При нормальном кислородном дыхании может происходить восстановление O2 промежуточными продуктами передачи электрона по дыхательной цепи (например, семихиноновыми формами убихинона или флавинмононуклеотида), что приводит к утечке O2 в митохондриальный матрикс, цитоплазму или мембраны. Основным источником O2 при этом служит комплекс I дыхательной цепи, хотя утечка из комплекса III , а также продукция АФК другими митохондриальными оксидоредуктазами также может играть некоторую роль [ Андреев ea 2005 ]. Условия клеточного стресса , в особенности окислительного, могут значительно увеличивать количество АФК, высвобождаемых митохондриями . Помимо утечки из дыхательной цепи, важными эндогенными источниками АФК в организме человека служат оксидазы макрофагов , которые генерируют O2 для борьбы с бактериальными патогенами (явление окислительного взрыва ) [ Nathan, ea 1997 ], ферменты пероксисом [ Schrader, ea 2005 ] и др.
Из экзогенных источников АФК прежде всего следует упомянуть ионизирующее излучение , а также некоторые ксенобиотики . См. Ионизирующее излучение: действие на ДНК
