УЧАСТИЕ АДГ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека

В нашем организме АДГ (табл. 2) участвует во многих химических реакциях.

Мы остановимся на тех, в которых АДГ занимают ключевые позиции. К ним относится, прежде всего, окисление (превращение) ретинола (витамина А - способствует нормальному обмену веществ, росту и развитию организма и др.) в ретиналь (ближайший предшественник ретиноевой кислоты). Главным центром синтезом ретиналя признаны надпочечники, где АДГ I и, в особенности, АДГ IV проявляют высокую активность. Также ретиналь будет образовываться в сетчатке глаза и в подкожной клетчатке. При этом окисление свободного ретинола происходит при помощи АДГ во внутриклеточной жидкости, а связанный с белками ретинол -- в митохондриях при помощи КЦОР. Установлено также важное значение АДГ IV и АДГ I на ранних стадиях развития надпочечников у зародыша после оплодотворения.

В поддержании оптимального уровня нейромедиаторов (биологически активных химических веществ, посредством которых осуществляется передача электрического импульса от отростка одной нервной клетки на другую нервную клетку), важную роль выполняют ферменты, осуществляющие образование и разрушение нейромедиаторов.

Далее описывается пути превращения части нейромедиаторов, которые влияют на психические процессы в головном мозге. В норме 5-гидроксииндол-3-ацетальдегида образуется из серотонина (серотонин -- важное влияет на работу мозга и др. функции). Под действием АДГ I, образуется 5-гидрокситриптофол, выводящийся с мочой. Уменьшение образования 5-гидрокситриптофола будет снижать влечение к алкоголю, формировать к нему отвращение. Сходная ситуация выявлена и в отношение превращений норадреналина и дофамина (это еще два очень важных нейромедиатора, необходимых для работы нервной системы). Чтобы нервная система работала хорошо (которая регулирует работу всего организма), эти нейромедиаторы должны образовываться в достаточном количестве и быстро разрушаться, после передачи нервного импульса. В процессе разрушения норадреналина, поступающего в кровь и тканевые жидкости, образуется 3,4-диоксифенилгликоль, при участии АДГ II.

Заслуживают внимания также данные о способности АДГ участвовать в реакциях превращения г-аминомасляной кислоты(которая отвечает за процессы торможения в нервной системе -- чтобы не было перенапряжения) в г-оксимасляную кислоту, которая сама является нейромедиатором и антиоксидантом (стабилизирует оболочки клеток, уничтожает (связывает) свободный кислород и перекиси).

Способность АДГ I управлять процессами превращения гормональных гидроксистероидов (гормоны, регулирующие обменные процессы, в том числе и половые гормоны) не вызывает сомнений. Однако открытие многочисленного семейства КЦОР, не позволяет пока вполне объективно оценить значимость АДГ в этой области превращений биорегуляторов. Многие КЦОР оказались достаточно специфичными регуляторами превращений половых гормонов.

Подобная картина складывается и в образовании и биотрансформации холестерина, щ-оксижирных кислот и простагландинов, где пока трудно дифференцировать роли АДГ и КЦОР.

Весьма сложной и противоречивой представляется роль АДГ в системах детоксикации (обезвреживании) ксенобиотиков (химических ядов созданных человеком). Выше упоминалось уже, что АДГ I и АДГ IV служат обезвреживанию эндогенного (внутреннего) ацетальдегида в условиях, когда существенные количества этанола не поступают извне (не употребляет алкоголь) и, наоборот, генерируют повреждающие организм количества ацетальдегида при алкоголизме. Еще более противоречивой эта же ситуация оказывается в аспекте влияния на влечение к этанолу, ибо ацетальдегид является важным фактором, способным снижать это влечение. (С одной стороны сам ацетальдегид может разрушать организм, но он сам способствует снижению влечения к алкоголю). Частично эти противоречия смягчаются, но не преодолеваются полностью, если оценивать активность АДГ I, АДГ IV к активности АцДГ. При повышении содержания этанола (человек выпил) АДГ I и АДГ I усиленно синтезируют ацетальдегид, который, в свою очередь, обезвреживается действием АцДГ. Способность АДГ регулировать обменные процессы нейромедиаторов, может приводить к негативной роли и способствовать влечению к этанолу, если АДГ увеличивает свою активность (например -- принял алкоголь).

Окисление (обезвреживание) метанола с участием АДГ I ведет к образованию высокотоксичного формальдегида, хотя и протекает значительно медленнее, чем окисление этанола. При поступлении большого количества метанола извне образуется сразу много формальдегида, который не успевает обезвреживать АДГ III в глютатионзависимой реакции.

Поэтому, введение внутривенно этанола замедлит окисление метилового спирта АДГ I, и даст возможность АДГ III справиться с формальдегидом раньше, чем умрет человек от отравления формальдегида. На этом основан своеобразный путь облегчения отравлений метанолом посредством введения значительных количеств этанола.

Роль АДГ в превращениях экзогенных гликолей (химических промышленных ядов) также не может рассматриваться как детоксицирущая (обезвреживающая) (АДГ при таких отравлениях запускает токсические реакции, которые могут убить человека, поэтому надо часть АДГ делать другую работу -- например окислять этиловый спирт). При поступлении значительных количеств этиленгликоля происходит его окисление до соответствующего альдегида и далее до щавелевой кислоты, обладающей выраженной токсичностью. Один из путей подавления этого процесса состоит в отвлечении АДГ посредством введения при отравлениях этиленгликолем существенных количеств этанола.

Описанные реакции подчеркивают, что АДГ III, окисляющий формальдегид, работает медленнее, чем АДГ I и АДГ IV окисляют метиловый спирт до формальдегида.

Участие АДГ I и АДГ IV в превращениях щ-оксижирных кислот связано с обезвреживанием продуктов перекисного окисления липидо (связывание вредного свободного кислорода и перекисей внутри клеток).

Постоянно растет перечень ксенобиотиков (промышленных ядов), в связывании и обезвреживании которых АДГ принадлежит важная роль. Целое семейство канцерогенных аминоазокрасителей связываются АДГ I с высоким уровнем афинности (химического сродства, способности взаимодействовать друг с другом). Важная группа токсических соединений бензина, сигаретного дыма и продуктов, выделяющихся при производстве резины, также обезвреживаются с участием АДГ. При этом следует отметить главные органные барьеры, где АДГ I, АДГ III и АДГ IV осуществляют эти функции, - слизистая оболочка желудка, печень и кожа.

Детоксицирующие (обезвреживающие) функции в отношении гликолей, как уже упоминалось, осуществляет АДГ II.

Таким образом, интегральные биохимические и физиологические функции АДГ входят в число ключевых для ряда систем организма млекопитающих. Все изложенное позволяет понять смысл полиморфности (многообразия, и вариабельности) и очень широкого распространения АДГ в органах и тканях, а также некоторые особенности эволюции этого семейства энзимов (ферментов).

Похожие статьи




УЧАСТИЕ АДГ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека

Предыдущая | Следующая