Активные формы кислорода и центральная нервная система

Радикалы — это частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов, например оксид азота (NO·). Кислородный радикал супероксид (O₂·⁻) и нерadикальная молекула перекись водорода (H₂O₂) образуются в процессе нормального метаболизма и выполняют ряд полезных функций. Избыточное образование O₂·⁻ и H₂O₂ может приводить к повреждению тканей, которое часто связано с образованием высокореактивного гидроксильного радикала (·OH) и других окислителей в присутствии ионов железа или меди, выполняющих каталитическую роль. Важной формой антиоксидантной защиты служат депонирование и транспорт железа и меди в формах, не способных катализировать образование реакционноспособных радикалов. Повреждение тканей, например при ишемии или травме, может повышать доступность ионов металлов и ускорять реакции свободных радикалов. Это может иметь особое значение для головного мозга, поскольку отдельные его области богаты железом, а спинномозговая жидкость не способна связывать высвободившиеся ионы железа. Окислительный стресс в нервной ткани может вызывать повреждение посредством нескольких взаимосвязанных механизмов, включая повышение концентрации свободного внутриклеточного Ca²⁺ и, возможно, высвобождение возбуждающих аминокислот. Рассмотрены данные о возможном участии реакций свободных радикалов в нейротоксичности алюминия и повреждении чёрной субстанции у пациентов с болезнью Паркинсона. Наконец, обсуждаются свойства антиоксидантов; высказано предположение, что антиоксидантные ферменты и хелаторы ионов переходных металлов могут обладать более широким защитным потенциалом, чем антиоксиданты, обрывающие цепные реакции. При разработке антиоксидантов для терапевтического применения необходимо соблюдать особую осторожность.