Системная реабилитология - [198]

Одним из пусковых механизмов запуска саногенетических процессов в клетке является упоминавшееся уже выше каскадное окисление арахидоновой кислоты, которое наступает в ответ на любое повреждение клеточной мембраны. Арахидоновая кислота окисляется по двум альтернативным путям, превращаясь, в так называемые, эйкозаноиды — медиаторы тканевого воспаления. Один путь приводит к образованию простаноидов (простагландины и тромбоксаны). Другой путь приводит к образованию лейкотриенов. Эйкозаноиды не накапливаются в клетках, они всегда синтезируются заново, представляя собой медиаторную систему острой саногенетической реакции на повреждение. Они быстро инактивируются в системном кровотоке и поэтому эйкозаноиды действуют только на ту клетку, которая их секретирует и на ее ближайших соседей, являясь по сути паракринным регулятором. Таким образом, именно альтерация клеточной мембраны приводит к образованию липидных медиаторов воспаления — клеточной и тканевой саногенетической реакции на повреждение.

Одной из самых ранних саногенетических реакций клетки, имеющей важнейшее значение в процессе ее восстановления, является управляемое (программируемое) снижение ее функциональной и метаболической активности. В отличие от компенсаторно-приспособительных реакций, в основе которых лежит, прежде всего, усиление внутриклеточных метаболических процессов, при развертывании этой саногенетической клеточной реакции отмечается регулируемое уменьшение в условиях развития гипоксии расхода энергии, метаболических субстратов и кислорода.

Важным механизмом, обеспечивающим временное программируемое снижение жизнедеятельности клетки, является механизм демпфирования влияния внеклеточных регулирующих стимулов. Резкие колебания в эстрацеллюлярном пространстве количества гормонов, нейромедиаторов или каких-либо веществ, неблагоприятно воздействующих на клетку и могущих привести к нарушению ее жизнедеятельности, будут демпфированы за счет снижения активности фосфоинозитольной системы и циклических нуклеотидов, то есть за счет управляемого ограничения синтеза мембранных рецепторов и вторичных внутриклеточных информационных посредников (см. предыдущую главу). Благодаря этому может изменяться в значительной мере характер и выраженность ответа клетки на регулирующие внеклеточные стимулы. Это обеспечивает большую устойчивость к факторам воздействия. Уменьшение регулирующего влияния на клетку извне может быть скомпенсировано за счет определенной автономизации ее внутриклеточных метаболических процессов по принципу положительной или отрицательной обратной связи (феномен самостимуляции и ауторецепции).

Программируемое снижение интенсивности всех клеточных обменных процессов в условиях нарастания гипоксии может быть также достигнуто посредством блокады генов определяющих активность метаболических процессов в клетке (синтез белков ферментов).В результате этого процесса может развиться клеточная атрофия — уменьшения размеров клетки и числа, функционирующих в ней структур, при сохранении ее жизнеспособности.

При развитии гипоксии клетки саногенетическим механизмом компенсации нарушения энергосинтеза является активация анаэробного гликолиза. При снижении АТФ/АДФ+АМФ происходит активация фермента фосфофруктокиназы (ФФК) и переход гликолиза на анаэробный путь. Но в реализации этой саногенетической реакции заложен патологический элемент: накопления недоокисленного лактата (молочная кислота), которое в итоге приводит к внутриклеточному ацидозу и остановке анаэробного гликолиза за счет кислотного угнетения ФФК. Определенным саногенетическим механизмом защиты от энергодефицита является также включение в энергопереработку белка.

Как указывалось выше, одним из значимых механизмов повреждения клетки является разрушение мембран и энзимов клетки свободнорадикальными и перекисными реакциями. Для защиты от этого повреждающего воздействия у клетки сформирована специальная защитная (саногенетическая) система — антиоксидантная система. Антиоксиданты — не просто набор веществ, они способны восстанавливать друг друга и взаимодействовать между собой.

Описаны три компонента антиоксидантной системы:

1.Энзимы предупредительного действия, восстанавливающие радикал до неактивного состояния: а) супероксиддисмутаза (инактивирует радикалы кислорода), каталаза и глютатионпероксидаза (расщепляют перекиси водорода и липидов).

2.Ферменты прерыватели цепной реакции, переводящие активные радикалы в перекись водорода, разрушаемую каталазой (фенолы: токоферол, амины: цистамин).

3.Хелаторы, способные связывать металлы-катализаторы свободнорадикальных реакций (унитиол).

Все упомянутые энзимы являются металлоферментами, так как в состав их активных центров входят микроэлементы (Zn, Si, Ma, Cu, Fe). Главные антиоксидантные субстраты клеток — это тиоловые соединения: глютатион, цистеин, Д-пеницилламин. Для поддержания необходимой активности антиоксидантной системы требуются не только микроэлементы, но и витамины. Так, для восстановления глютатиона нужны витамины РР и С. Кроме того, некоторые из них являются сами антиоксидантами, например, витамин Е сам «ловит» свободный электрон при инактивации липоперекисей.