MedUniver Скорая помощь
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Скорая помощь:
Скорая помощь
Частная неотложка.
Шок. Шоковые состояния.
Хирургическая патология.
Помощь при ожогах.
Краш синдром. ОПН. ОПен.
Неврологическая помощь.
Эндокринология.
Помощь при отравлениях.
Поражения глаз.
Неотложная стоматология.
Неотложная психиатрия.
Неотложные состояния.
Неотложная помощь.
УЗИ диагностика.
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Механизмы окислительного метаболизма токсинов. Влияние токсинов на митохондрии

Проведенное в последние три десятилетия фундаментальное изучение углубленных механизмов окислительного метаболизма по показателям процессов тканевого дыхания и сопряженных с ними механизмов окислительного фосфорилирования показало, что специфичность действия химических факторов окружающей среды на процессы биологического окисления и синтеза макроэргических соединений проявляется на субклеточном и молекулярном уровнях и определяется характером взаимодействия того или иного вещества (или группы веществ) с соответствующим компонентом клетки. Происходящие вследствие этого взаимодействия нарушения окислительного и/или энергетического обмена, в основе которых лежат конкретные молекулярные механизмы ингибирования, интегрируются нарушением тканевого дыхания и энергетическим голодом клетки.

Для сотен химических веществ выявлены характер и локализация их действия на молекулярные мишени митохондрии, что является одним из важнейших путей реализации их токсического действия на целостный организм.

Вызываемые химическими веществами нарушения процессов окисления и фосфорилирования, происходящие на клеточном и субклеточном уровнях, приводят к дефициту энергии. Указанные процессы имеют интегральный характер в силу принципиального сходства изменений метаболических состояний изолированных митохондрий и клеток целостного организма, приящих к общему конечному результату — подавлению потребления кислорода.

Принципиальная качественная общность вовлечения основных энергообразующих звеньев как изолированных митохондрий, так и тканей целостного организма в осуществление перестроек их биологической активности, вызываемых воздействием химического вещества, является основой для переноса данных, получаемых на изолированных митохондриях, на целостный организм. Правомочность этого положения подтверждена количественным соответствием и жесткой корреляционной зависимостью между концентрациями химических веществ, вызывающими подавление тканевого дыхания изолированных митохондрий на 50 % (G50), с величинами статистически определяемых основных параметров токсикометрии этих же ингибиторов тканевого дыхания (LD50, LC50, Limac, ПДК).

метаболизм токсинов

Установлено, что наиболее жесткая корреляционная зависимость существует между Сi50 и LD50. Этой зависимости подчиняется действие самых разнообразных по химической природе неорганических и органических соединений, в том числе и неявляющихся специфическими ингибиторами тканевого дыхания, что может свидетельствовать о том, что нарушение процессов дыхания и энергопродукции клетки является обязательным компонентом действия химических факторов на организм как в случае специфического, так и неспецифического характера ингибирования ими биоэнергетики клетки.

Влияние токсических агентов на биоэнергетику реализуется в митохондриях, на долю которых приходится большая часть всей вырабатываемой клеткой энергии (около 90 %). Причем если в цитозоле клетки энергия вырабатывается за счет гликолитического фосфорилирования, то в митохондриях энергообразование происходит в процессе окислительного фосфорилирования. Повреждение структурной основы митохондрий токсическим агентом приводит к нарушению их энергообразующей функции.

Размещение митохондрий в клетке не является строго определенным и зависит от органной специфичности ткани и ее функционального состояния. Как правило, митохондрии тяготеют к тем участкам клетки, где в Данный конкретный момент наблюдается наибольшая потребность в энергии. От цитозоля клетки митохондрии отделены двумя мембранами — внешней и внутренней. Во внешней мембране локализованы ферменты, не принимающие непосредственного участия в процессах окислительного фосфорилирования. Во внутренней мембране находятся основные ферментные комплексы, осуществляющие окисление субстратов, перенос электронов по дыхательной цепи и сопряженный с ними механизм синтеза и накопления энеергии. В состав дыхательной цепи входит ферментный комплекс — убихинон, цитохромы. Помимо этого комплекса, во внутренней мембране локализованы аденозинтрифосфатаза (АТФаза), сукцинатдегидрогеназа (СДГ), дегидрогеназы а-кетокислот, оксибутиратдегидрогеназа и картининацилтрансфераза.

На поверхности крист (перегородок внутренней мембраны митохондрий) находится так называемый фактор F1 — один из важнейших компонентов АТФазы митохондрий. Между кристами в матрик-се локализованы ферменты цикла трикарбоновых кислот, а также глутамат-дегидрогеназа и ферменты, катализирующие окисление жирных кислот. Очень важной особенностью внутренней мембраны митохондрий является ее способность к сопряженному с дыханием синтезу макроэргического соединения — аденозинтрифосфата (АТФ), являющегося универсальным источником большинства эндергических функций клетки. Необходимая для синтеза АТФ-энергия вьщеляется при окислении интермедиаторов в цикле трикарбоновых кислот вдыхательной цепи.

Функции митохондрий осуществляются представленными структурами. Так, процессы дыхания сводятся к многоступенчатому окислению сложных органических веществ, обладающих высокомолекулярным энергетическим и восстановительным потенциалом. Этот процесс связан с окислением Кар-боновых кислот и осуществляется в цикле трикарбоновых кислот и в сопряженной с ним дыхательной цепи. Освобождаемая в процессе окисления энергия выделяется в дыхательной цепи последовательно и утилизируется клеткой. При этом основная часть энергии, заключенной в исходных биополимерах, вьщеляется на участке между циклом трикарбоновых кислот и молекулярным кислородом. По сравнению с участком субстрат — цикл трикарбоновых кислот ее количество больше в 13 раз.

Общую схему дыхательной цепи митохондрии и сопряженных с ней участков окислительного фосфорилирования аденозиндифосфата (АДФ) в АТФ можно для наглядности представить в следующем виде.

Каждая из таких дыхательных цепочек, состоящая из белков ферментов, участвующих в функционировании системы переноса электронов и окислительного фосфорилирования, и локализованная во внутренней мембране митохондрий, многократно в ней повторяется. Это находится в прямой зависимости от функциональной активности клетки и ткани, в состав которой она входит, и определяемой интенсивностью дыхания. В тканях, характеризующихся высокой активностью и связанной с ней высокой интенсивностью дыхания (например, сердце и почки), поверхность внутренних мембран митохондрий и соответственно содержащихся в них дыхательных цепочек намного больше, чем, например, в печени, состоящей из клеток с низкой интенсивностью дыхания.

- Читать далее "Механизмы токсического воздействия на митохондрии. Моделирование интоксикации митохондрий"


Оглавление темы "Токсины в виде аэрозолей. Гипоксия при интоксикации":
1. Ингаляционные токсины. Отложение аэрозолей в легких
2. Модели отложения токсинов в легких. Задержка отложившихся в легких частиц
3. Выведение аэрозолей из легких. Трахеобронхиальный клиренс
4. Пульмональный клиренс токсинов. Фагоцитоз пыли в легких
5. Реакция альвеолярного фагоцитоза. Альвеолярный фагоцитоз токсинов
6. Биотрансформация токсинов. Зависимость биотрансформации ксенобиотиков
7. Стадии токсического действия. Моделирование токсического действия
8. Действие ксенобиотиков на тканевое дыхание. Гипоксия в результате интоксикации
9. Механизмы окислительного метаболизма токсинов. Влияние токсинов на митохондрии
10. Механизмы токсического воздействия на митохондрии. Моделирование интоксикации митохондрий
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта