РОЛЬ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В ВОСПАЛЕНИИ. МИНИ-ОБЗОР
Аннотация
Воспаление представляет собой защитную реакцию многоклеточного организма на повреждение, направленную на локализацию, уничтожение и удаление повреждающего агента, а также на восстановление (или замещение) поврежденных им тканей. В последнее время появляется все больше данных, свидетельствующих об участии активных форм кислорода (АФК) в инициации, развитии и завершении воспалительной реакции. При этом АФК выступают в качестве бактерицидных агентов и “вторичных мессенджеров” при внутриклеточной передаче сигналов. Последнюю функцию они выполняют посредством посттрансляционной модификации белков, содержащих в своем составе редокс-чувствительные остатки цистеина, которые могут подвергаться окислению. В то же время известно, что чрезмерная продукция АФК может привести к серьезному повреждению клеток и тканей и способствовать хронизации воспаления, лежащего в основе многих нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. В настоящей работе рассматриваются сведения об участии АФК в ключевых этапах воспалительного процесса (увеличении проницаемости стенки сосудов и миграции лейкоцитов, респираторном взрыве и фагоцитозе, ангиогенезе), а также некоторых из событий, ведущих к завершению воспаления. Помимо этого, рассматривается патологическая роль АФК при окислительном стрессе.
Ключевые слова
активные формы кислорода,
воспаление,
окислительный стресс,
НАДФН-оксидаза,
респираторный взрыв,
митохондрии
Об авторе
М. А. Челомбитько
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
мл. науч. сотр. кафедры клеточной биологии и гистологии биологического факультета.
Тел.: 8-495-939-45-67
Список литературы
1. Feniouk B.A., Skul achev V.P. Cellular and molecular mechanisms of action of mitochondria-targeted antioxidants // Curr. Aging Sci. 2017. Vol. 10. N 1. P. 41–48.
2. Holmstrom K.M., Fin kel T. Cellular mechanisms and physiological consequences of redox-dependent signaling // Nat. Rev. Mol. Cell Bio. 2014. Vol. 15. N 6. P. 411–421.
3. Kalinina E.V., Chernov N.N., Novichkova M.D. Role of glutathione, glutathione transferase, and glutaredoxin in regulation of redox-dependent processes // Biochemistry (Mosc). 2014. Vol. 79. N 13. P. 1562–1583.
4. Medzhitov R. Origin and physiological roles of inflammation // Nature. 2008. Vol. 454. N 7203. Р. 428–435.
5. Mittal M., Siddiqui M.R., Tran K., Reddy S.P., Malik A.B. Reactive oxygen species in inflammation and tissue injury // Antioxid. Redox Sign. 2008. Vol. 20. N 7. Р. 1126–1167.
6. Laurila J.P., Laatikainen L.E., Castellone M.D., Laukkanen M.O. SOD3 reduces inflammatory cell migration by regulating adhesion molecule and cytokine expression // PLoS One. 2009. Vol. 4. N 6:e5786.
7. Niethammer P., Grabher C., Look A.T., Mitchison T.J. A tissue-scale gradient of hydrogen peroxide mediates rapid wound detection in zebrafish // Nature. 2009. Vol. 459. N 7249. Р. 996–999.
8. Hurd T.R., DeGennaro M., Lehmann R. Redox regulation of cell migration and adhesion // Trends Cell Biol. 2012. Vol. 22. N2. Р. 107–115.
9. Hattori H., Subramanian K.K., Sakai J., et al. Smallmolecule screen identifies reactive oxygen species as key regulators of neutrophil chemotaxis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. Vol. 107. N 8. P. 3546–3551.
10. Blasig I.E., Bellmann C., Cording J., Del Vecchio G., Zwanziger D., Huber O., Haseloff R.F. Occludin protein family: oxidative stress and reducing conditions // Antioxid. Redox Sign. 2011. Vol. 15. N 5. Р. 1195–1219.
11. Monaghan-Benson E., Burridge K. The regulation of vascular endothelial growth factor-induced microvascular permeability requires Rac and reactive oxygen species // Biol. Chem. 2009. Vol. 284. N 38. Р. 25602–25611.
12. Segal A.W. The function of the NADPH oxidase of phagocytes and its relationship to other NOXs in plants, invertebrates, and mammals // Int. J. Biochem. Cell B. 2008. Vol. 40. N 4–3. Р. 604–618.
13. Warnatsch A., Tsourouktsoglou T.D., Branzk N., Wang Q., Reincke S., Herbst S., Gutierrez M., Papayannopoulos V. Reactive oxygen species localization programs inflammation to clear microbes of different size // Immunity. 2017. Vol. 46. N 3. Р. 421–432.
14. Khan M.A., Palaniyar N. Trans criptional firing helps to drive NETosis // Sci. Rep. 2017. Vol. 7:41749.
15. Ikeda S., Yamaoka-Tojo M., Hilenski L., Patrushev N.A., Anwar G.M., Quinn M.T., Ushio-Fukai M. IQGAP1 regulates reactive oxygen species-dependent endothelial cell migration through interacting with Nox2 // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2005. Vol. 25. N. 11. Р. 2295–2300.
16. Wang Y., Zang Q.S., Liu Z., Wu Q., Maass D., Dulan G., Shaul P.W., Melito L., Frantz D.E., Kilgore J.A., Williams N.S., Terada L.S., Nwariaku F.E. Regulation of VEGF-induced endothelial cell migration by mitochondrial reactive oxygen species // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2011. Vol. 301. N 3. Р. C695–C704.
17. Lopes F., Coelho F.M., Costa V.V ., Vieira É.L., Sousa L.P., Silva T.A., Vieira L.Q., Teixeira M.M., Pinho V. Resolution of neutrophilic inflammation by H2O2 in antigen-induced arthritis //Arthritis Rheum. 2011. Vol. 63. N 9. Р. 2651–2660.
18. Kuchler L., Giegerich A.K., Sha L .K., Knape T., Wong M.S., Schröder K., Brandes R.P., Heide H., Wittig I., Brüne B., von Knethen A. SYNCRIP-dependent Nox2 mRNA destabilization impairs ROS formation in M2-polarized macrophages // Antioxid. Redox Sign. 2014. Vol. 21. N 18. Р. 2483–2497.
19. Zhang Y., Choksi S., Chen K., Pobezinskaya Y., Linnoila I., Liu Z.G. ROS play a critical role in the differentiation of alternatively activated macrophages and the occurrence of tumor-associated macrophages // Cell Res. 2013. Vol. 23. N 7. Р. 898–914.
20. Tan H.Y., Wang N., Li S., Hong M., Wang X., Feng Y. The reactive oxygen species in macrophage polarization: reflecting its dual role in progression and treatment of human diseases // Oxid. Med. Cell. Longev. 2016. Vol. 2016: 2795090.
21. Morgan M.J., Liu Z.G. Crosstalk of reactive oxygen species and NF-κB signaling // Cell Res. 2011. Vol. 21. N 1. P. 103–115.
22. Wagener F.A., Carels C.E., Lundvig D.M. Targeting the redox balance in inflammatory skin conditions// Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14. N 5. P. 9126–9167.
23. Dalle-Donne I., Rossi R., Colombo R., Giustarini D., Milzani A. Biomarkers of oxidative damage in human disease // Clin. Chem. 2006. Vol. 52. N 4. P. 601–623.
24. Liu Z., Ren Z., Zhang J., Chuang C.C., Kandaswamy E., Zhou T., Zuo L. Role of ROS and nutritional antioxidants in human diseases // Front. Physiol. 2018. Vol. 9:477.
25. Oyewole A.O., Birch-Machin M.A. Mitochondriatargeted antioxidants // FASEB J. 2015. Vol. 29. N 12. P. 4766–4771.
Рецензия
Для цитирования:
Челомбитько М.А. РОЛЬ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В ВОСПАЛЕНИИ. МИНИ-ОБЗОР. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2018;73(4):242-246.
For citation:
Chelombitko M.A. THE ROLE OF REACTIVE OXYGEN SPECIES IN INFLAMMATION. MINI-REVIEW. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2018;73(4):242-246. (In Russ.)
Просмотров:
1061
Послать статью по эл. почте 