Ферментативні системи внутрішньоклітинного катаболізму ендогенних альдегідів у серці при оксидативному стресі

Abstract

В огляді наведено дані про можливі шляхи утворення та утилізації ендогенних альдегідів у клітині, а також про механізми прояву їх токсичної дії. Показано, що процес вільнорадикального окиснення поліненасичених жирних кислот є основним джерелом ендогенних альдегідів. Найбільша частка альдегідів, що синтезуються в клітині, припадає на 4-гідрокси-2,3-ноненаль, що утворюється з лінолевої кислоти. Альдегіди здатні взаємодіяти з білками та нуклеїновими кислотами, змінюючи при цьому їх функціональні властивості. В утилізації альдегідів беруть участь: альдозоредуктаза, альдегіддегідрогеназа, альдегідредуктаза й глутатіон-S-трансфераза. Стан процесів утилізації альдегідів має модулюючий вплив на характер реалізації пошкоджуючої дії вільних радикалів на клітини. За умов посилення радикалоутворення, адекватна стимуляція цих процесів може бути причиною підвищення резистентності клітин до пошкоджуючої дії оксидативного стресу. обзоре приводятся данные о возможных путях образования и утилизации эндогенных альдегидов в клетке, а также о механизмах проявления их токсического действия. Показано, что процесс свободнорадикального окисления полиненасыщенных жирных кислот является основным источником эндогенных альдегидов. Наибольшая часть альдегидов, образующихся в клетке, приходится на 4-гидрокси-2,3-ноненаль, который образуется из линолевой кислоты. Альдегиды способны взаимодействовать с белками и нуклеиновыми кислотами, изменяя при этом их функциональные особенности. В утилизации альдегидов принимают участие: альдозоредуктаза, альдегиддегидрогеназа, альдегидредуктаза и глутатион-S-трансфераза. Состояние процессов утилизации альдегидов оказывает модулирующее воздействие на характер реализации повреждающего действия свободных радикалов на клетки. В условиях усиления радикалообразования, адекватная стимуляция данных процессов может быть причиной повышения резистентности клеток к повреждающему действию оксидативного стресса. The review provides data of possible endogenous aldehydes ways of formation and utilization, and mechanisms of their cytotoxic effect. It is shown that the major source of endogenous aldehydes is the free radical oxidation of polyunsaturated fatty acids. The biggest part of aldehydes, which are generated in the cell, falls on 4-hydroxy-2,3-nonenal synthesized from linoleic acid. Malonic dialdehyde is a one more widely spread aldehyde. It generates in the cells in the process of lipid peroxidation and plays an important role in the alteration of cells under oxidative stress. Arachidonic acid is its precursor. Acid can also form 2-hydroxypentanal, glyoxal and 2-hydroxy-4-decenal. The aldehydes are capable to react with proteins and nucleic acids, thus altering their functional properties. The basis of the free radical metabolism products damaging effect is the property to cause a covalent modification of macromolecules and the ability to change the structure of biological membranes. Cytotoxic and genotoxic effect of aldehydes, formed during their metabolism, can greatly enhance this effect. Endogenous aldehydes are subjected to different redox transformations and due to this the correlation between the speed of their generation and utilization can determine the efficiency of intracellular signaling pathway and the degree of the oxidative stress damaging effects manifestation. Aldose reductase, aldehyde dehydrogenase, aldehyde reductase and glutathione-S-transferase participate in aldehydes utilization.