Активные формы кислорода химически очень агрессивны: они повреждают белки и ДНК и, главное, вызывают перекисное окисление липидов - самоподдерживающийся процесс, ведущий к тяжелому повреждению мембран.

К активным формам кислорода (АФК) относятся супероксид (O2), синглетный кислород, Н₂О₂ и радикал гидроксила (ОН'). В организме человека и животных первичным АФК служит супероксид, возникающий при одноэлектронном восстановлении молекулярного кислорода. Супероксид превращается в Н₂О₂ под действием супероксиддисмугазы, а Н₂О₂ неферментативно дает ОН' в присутствии ионов Fe²⁺ или Сu⁺. ОН' - сильнейший окислитель (редокс-потенциал около +1,35 В), способный разрушить практически любое органическое вещество биологического происхождения. Одноэлектронное восстановление кислорода в принципе возможно за счет окисления веществ с редокс-потенциалом ниже или равным -0,15. В (редокс-потенциал пероксид). Эволюцией были отобраны соединения имеющие высокий кинетический барьер реакции с О₂. Исключение составляют весьма реакционноспособные коферменты и простетические группы ферментов, действующие в начале и середине дыхательной цепи , в частности семихинон кофермента Q ( CoQH ). Будучи одноэлектронным переносчиком, CoQH' иногда по-видимому, ошибается и передает электрон не своему естественному окислителю ( цитохрому b1 ), а молекулярному кислороду.

Активные формы кислорода могут образовываться как в результате процесса "разобщения" на цитохроме Р-450, так и при окислении некоторых эндогенных субстратов. Функций активных форм кислорода, образующихся в процессе промоции канцерогенеза, несколько:

- стимуляция митоза,

- блокирование межклеточных коммуникаций, препятствующее апоптозу,

- освобождение из ферритина ионов железа, катализирующих образование гидроксирадикалов,

- высвобождение свободной арахидоновой кислоты из мембраны с последующим ее метаболизмом на цитохроме Р-450 с образованием высокоактивных метаболитов.

Имеющаяся информация указывает на то, что митогенный эффект и блокирование межклеточных коммуникаций при действии активных форм кислорода реализуется через общее звено посредством активации продукта гена c-src . Однако вопрос, каким образом происходит этот процесс активации, остается открытым. Существует ли специальный рецептор для активных форм кислорода - неизвестно. В настоящее время, благодаря созданию линии мышей с "нокаутированным" геном src, возможно однозначно оценить роль этого гена в биологических эффектах, вызываемых активными формами кислорода и индукторами цитохрома Р-450.

АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА (АФК) И КАНЦЕРОГЕНЕЗ

Старение и активные формы кислорода (АФК)

Активные формы кислорода и шок

Ген bcl-2: Роль в апоптозе: Механизмы