Супероксиддисмутазы: роль в редокс-сигнализации, функции сосудов и развитии заболеваний

Избыточное образование активных форм кислорода, особенно супероксид-аниона (O₂•−), играет важную роль в патогенезе многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая артериальную гипертензию и атеросклероз. Супероксиддисмутазы (СОД) — основная система антиоксидантной защиты от супероксид-аниона. У млекопитающих выделяют три изоформы СОД: цитоплазматическую Cu/Zn-СОД (СОД1), митохондриальную Mn-СОД (СОД2) и внеклеточную Cu/Zn-СОД (СОД3); для их активации необходим каталитический металл (Cu или Mn). Согласно современным данным, в каждой субклеточной локализации СОД катализируют превращение супероксид-аниона в H₂O₂, который может участвовать в клеточной сигнализации. Кроме того, СОД играют ключевую роль в предотвращении окислительной инактивации оксида азота, тем самым препятствуя образованию пероксинитрита и нарушению функции эндотелия и митохондрий. Важность каждой изоформы СОД подтверждена исследованиями на генетически модифицированных мышах и с использованием переноса генов с помощью вирусных векторов. Учитывая ключевую роль СОД при сердечно-сосудистых заболеваниях, значительный интерес представляет концепция антиоксидантной терапии — усиления эндогенной антиоксидантной защиты для более эффективного противодействия окислительному стрессу. Однако клинические данные остаются противоречивыми. В этом обзоре обобщены современные данные о роли каждой изоформы СОД в биологии, физиологии и патофизиологии сосудов, включая атеросклероз, артериальную гипертензию и ангиогенез. С учётом важности кофакторов-металлов для активности СОД также обсуждается, каким образом каждая изоформа получает каталитический металл для включения в активный центр. Наконец, рассмотрены перспективы разработки терапевтических стратегий, основанных на СОД.