Активные формы кислорода: от здоровья к болезни

При взаимодействии с электронами кислород превращается в активные формы кислорода (АФК). Давно известно, что АФК могут уничтожать бактерии и повреждать клетки человека, однако исследования последних десятилетий выявили новые роли АФК в здоровье и болезни. Действительно, хотя длительное воздействие высоких концентраций АФК может приводить к неспецифическому повреждению белков, липидов и нуклеиновых кислот, низкие и умеренные концентрации АФК оказывают свои эффекты главным образом через регуляцию клеточных сигнальных каскадов. Биологическая специфичность обеспечивается количеством, продолжительностью и локализацией образования АФК. АФК играют ключевую роль в нормальных физиологических процессах, например в редокс-регуляции фосфорилирования белков, ионных каналов и факторов транскрипции. АФК также необходимы для биосинтетических процессов, включая синтез тиреоидных гормонов и сшивание внеклеточного матрикса. Существует множество источников АФК, включая ферменты НАДФН-оксидазы; столь же велико и число систем, разрушающих АФК. Патология, связанная с АФК, может быть обусловлена как их дефицитом (например, хроническая гранулематозная болезнь, некоторые аутоиммунные заболевания), так и избытком (например, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания). При заболеваниях, вызванных избытком АФК, добавки антиоксидантов в клинических исследованиях в основном оказались неэффективны, вероятнее всего потому, что их действие слишком позднее, слабое и неспецифическое. Более перспективным с точки зрения клинической эффективности является специфическое ингибирование ферментов, продуцирующих АФК.