Vytautas Bieliauskas

Kazimieras
Bradūnas

Jonas
Grinius

Paulius
Jurkus

Antanas
Vaičiulaitis

Juozas
Girnius

Leonardas
Andriekus

 
   
 
NAUJA PROŠVAISTĖ MEDICINOJE LAISVŲJŲ DEGUONIES RADIKALŲ IR KENKSMINGŲ EIKOSANOIDŲ PAŠALINIME PDF Spausdinti El. paštas
Laisvieji deguonies radikalai, nors jie yra pagaminami normaliai vartojamose cheminėse deguonies reakcijose, kaip cikosanoidų, arba prostaglandinų ir leukotrienų sintezės metu, vis tiek turi didelę galimybę sužaloti kūno ląsteles. Tas atsitinka tuomet, kai enzimai nepajėgia sunaikinti jų perviršiaus. Deguonis yra neabejotinai būtinas gyvybei palaikyti. Tačiau daugelyje biocheminių reakcijų, kuriose dalyvauja deguonis, pagaminami šalutiniai tos reakcijos produktai ir jose deguonis yra paverčiamas laisvuoju radikalu. Gi laisvasis radikalas yra tokia molekulė ar atomas, kuris savo išorinėje orbitoje turi nelyginę porą elektronų. Tokia nesuvaržyta laisvųjų deguonies radikalų struktūra leidžia jiems laisvai dalyvauti biologinėse intervencijose daugelyje patofiziologinių situacijų: senėjimo procese, vitaminų A ir B trūkume, aterosklerozėje ir kitose uždegimą sukeliančiose reakcijose. Laisvieji radikalai yra jautrios cheminės medžiagos, galinčios sužeisti, ar net užmušti gyvąsias organizmo ląsteles. Toks ląstelių sužalojimo būdas yra dažnas biologinis reiškinys, kuriame gali nukentėti DNA, proteinai ir lipidai, pareiškė prof. Wm. Pryor neseniai įvykusiam simpoziume Bethesda, M D. Šis simpoziumas buvo specialiai suruoštas laisvųjų deguonies radikalų įtakai vėžio, aterosklerozės, emfizemos ir kitoms ligoms nustatyti.

Man šis simpoziumas buvo labai įdomus ir dėl to, kad ilgą laiką dirbdamas lipidų ir prostaglandinų įtakos nustatyme aterosklerozėje ir uždegime, aš jau seniai jaučiau nepaprastai didelę laisvųjų deguonies radikalų įtaką tų ligų išsivystyme. Bandymais jau seniai įrodyta, kad, pvz., normalūs kraujo plazmos lipoproteinai kraujagyslių sienelėse dideliais kiekiais nesusikrauna ir dėl to kraugyslėse ateroskleroziniai pakenkimai neišsivysto. Tačiau kai tie patys lipoproteinai, pvz., dėl deguonies laisvų radikalų įsijungimo pasikeičia, tuomet juose esantys cholesterolio esteriai (cholesterolis sujungtas su riebalinėm rūgštim) dideliais kiekiais susikaupia kraujagyslių išvidiniam sluoksnyje, tuo sužalodamas endotelio ląsteles ir iššaukdamas aterosklerozę.

Statistika rodo, kad JAV-se apie 700,000 širdies atakos paliestų žmonių kasmet paguldoma ligoninėn. Daugelis tų pacientų gauna streptokinazės enzimą, kurio pagalba bandoma atstatyti kraujotekmės sistemą, kuri dėl širdies atakos yra sutrikdyta. Streptokinazės ir urokinazės enzimai tirpdo kraujo krešulius, kurie užblokuoja kraujo tėkmę širdies arterijose širdies atakos metu.

Greitu laiku numatoma plačiu mastu vartoti dar vieną enzimą — audinių plasminogeno aktyvatorių, kurio veikla dar labiau specifiška kraujo krešuliams tirpdyti. Nors šis gydymo būdas ir yra veiksmingas, tačiau kraujo tėkmės atstatymas širdyje, kurios muskulams buvo nutrauktas deguonies pristatymas, tai tas pats procesas gali turėti šalutinių kenksmingų pasekmių — širdies sužalojimą dėl ten pagaminamų deguonies laisvųjų radikalų.

Taigi gydymo būdas, kurio metu butų sunaikinami deguonies laisvieji radikalai, labai sumažintų širdies muskulų sužalojimą ir tuo, po kraujo tėkmės atstatymo širdies arterijose pacientui būtų sugrąžintos pirmykštės normalios širdies funkcijos. Tas naujas gydymo būdas dabar yra sėkmingai įrodytas bandymuose su gyvuliais.

S u peroksido radikalai yra tie patys laisvieji deguonies radikalai, kurie yra pagaminami normaliose ląstelių oksidacijos reakcijose. Tačiau jų pasekmės labai padidėja, kuomet tie superoksidai pagamina dar kitus, ląsteles sužeisti galinčius laisvuosius radikalus, ir dar kitus oksiduojančius chemikalus.

Laisvieji radikalai atlieka kai kurias labai naudingas funkcijas. Jie prisideda prie mikrobinių elementų ir imunologinių kompleksų sunaikinimo. Uždegimo atveju jie nuodija bakterijas ir neutralizuoja ligas sukeliančius virusus. Kraujuje esantieji limfocitai pavirsta makrofagais, sugebančiais praryti bakterijas ir jas bei kitas kenksmingas medžiagas sunaikinti. Tam sunaikinimui makrofagams reikia deguonies. Šio proceso metu makrofagams reikia labai daug deguonies, kurio dalis vartojama prostaglandinų gamybai, o kita dalis prostaglandinų gamybos metu pavirsta į laisvuosius deguonies radikalus ir kitus oksidacijos produktus.

Plačiašakė prostaglandinų įtaka medicinoje dar tik pradeda pilniau išryškėti. Jų pavartojimas gydyme dar nėra pilnas, nes tam trūksta specifinių tos veiklos kontroliuotojų, kurie galėtų kenksmingus prostaglandinus ir jų gamybos produktus — laisvuosius radikalus — pašalinti, o naudingųjų veiklą skatinti. Visų rūšių prostaglandinų gamybos metu pagaminami ir laisvieji radikalai. Normaliam organizme prostaglandinų gamyba yra lėta, tai ir to lėto proceso metu pagamintus laisvuosius radikalus enzimai gali sunaikinti. Pataloginėje situacijoje, pvz., uždegimo metu smarkiai padidėja prostaglandinų ir laisvųjų deguonies radikalų gamyba, kurių priešradikaliniai enzimai nebespėja sunaikinti.

Laisvųjų radikalų perviršius organizme gali būti labai žalingas. Laisvieji deguonies radikalai gali sunaikinti ląstelines membranas, naikinti sąnarius jungiančias kremzles, degraduoti kolageną, mukopolisacharidus, DNA, skatinti lipidų peroksidaciją, naikinti leukocitus ir skaldyti deguonį teikiančius raudonuosius kraujo kūnelius.

Prostaglandinų gamybai kontroliuoti daug padeda specifiniai tos gamybos sulaikytojai, kurie sustabdo tik tų prostaglandinų gamybą, kurios norima išvengti, nes jų paviršius yra kenksmingas. Pavyzdžiui, mes vartojame tokius preparatus trombokseno gamybai sumažinti, nes tromboksenas agreguoja trombocitus. Per stipri trombocitų agregacija gali sukelti kraujo krešulius ir taip pat sužaloti kraujagyslių sieneles.

Klinikinėje terapijoje šiuo metu sparčiai tiriami dar du enzimai, kurie normaliose sąlygose apsaugo ląstelių sužalojimą nuo laisvųjų deguonies radikalų — superoksidų. Superoksido dismutazės enzimas paverčia tuos laisvuosius deguonies radikalus j vandenilio peroksidus. Gi pagamintus vandenilio peroksidus dar kitas enzimas — katalazė — suskaldo j dvi molekules — vandens ir deguonies.

Tikėtina, kad šie klinikiniai bandymai atneš lauktų rezultatų, ir tuomet prasidės visuotinis deguonies laisvųjų radikalų gamybos sukontroliavimas, apsaugojantis nuo jų labai žalingos įtakos daugelyje labai paplitusių ligų.

Kalbant apie deguonies laisvuosius radikalus tenka nepamiršti, kad jie pagaminami tik kaip šalutiniai produktai prostaglandinų sintezės metu. Prostaglandinai ir leukotrienai, dar vadinami eikosanoidais, yra lokalinio pobūdžio hormonai, pagaminami toje organų vietoje, kur jų veikla yra reikalinga ir po to jie greit sunaikinami. Jie yra veiksmingi labai mažais kiekiais. Eikosanodai veikia savaimingai, arba padidina ar sumažina kitų hormonų veiklą. Tai jie atlieka keliose klinikinėse situacijose, kaip uždegime, imunologijoje, trombozėje, kraujo tėkmės reguliavimo organuose ir ateroskleroziniuose kraujagyslių pakenkimuose.

Biologiniai svarbūs eikosanoidai yra pagaminami iš arachidoninės rūgšties, dalis jų iš eikosapenta-noinės. Jūros žuvų kepenys yra labai turtingos eikosapentanoine rūgštim. Arachidoninę rūgštį organizmas pasigamina iš linoleinės rūgšties, kurios labai daug augalų alyvoje.

Įvairūs žmogaus organai gamina skirtingus eikosanoidus iš tų pačių arachidoninės ar eikosapentanoinės rūgščių. Trombocitai pagamina trom-bokseną, kuris yra labai stiprus tų trombocitų agreguotojas, galįs sutrikdyti kraujagyslių sieneles, sukelti spazmas ir sustabdyti kraujo tėkmę mažesnėse kraujagyslėse.

Kraujagyslių sienelės pagamina jas atpalaiduojančius prostaglandinus. Stipriausias iš jų yra prostaciklinas, kuris taip pat gali išsklaidyti trombokseno sukeltą trombocitų agregaciją. Taigi, prostaciklino biologinė veikla yra diametraliai priešinga trombokseno veiklai. Sveikame organizme yra išlaikoma pusiausvyra tarp trombocitų gaminamo trombokseno ir kraujagyslių gaminamo prostaciklino. Nuo tų dviejų elkosanoidų gamybos balanso priklauso kraujo hemostazė. Pataloginėje situacijoje tas balansas gali būti sutrikdytas. Pavyzdžiui, sužalotas kraujagyslių endotelis nebegali pagaminti pakankamai kraujagysles atpalaiduojančio ir trombocitų agregaciją išsklaidančio prostacyklino. Ryšium su tuo trombocitai prilimpa prie apnuogintos kraujagyslės išvidinės sienelės ir tuomet jie gamina dar daugiau tromboksenų. Tromboksenų perviršius dar labiau skatina trombocitų agregaciją ir jų susikaupimą endoteliaus paviršiuje. Tas trombocitų prilipimas prie endotelio jį dar labiau sužaloja. Pakartotinas endotelio sužalojimas yra vienas iš svarbiausių reiškinių, sukeliančių aterosklerozinius kraujagyslių pakenkimus.

Netenka aiškinti, kad pusiausvyros išlaikymas tarp prostaciklino ir trombokseno gamybos yra labai svarbus faktorius ne tik hemostazei palaikyti, bet taip pat ir ateroskleroziniams pakenkimams išvengti. Kad tai nėra tik teoretinis mąstymas, bet ir praktiškas reiškinys, turįs patofiziologinių komplikacijų, matosi ir keliose klinikinėse situacijose. Viena iš ryškiausių yra diabetas. Juo sergantieji pacientai turi daug didesnį nuošimtį aterosklerozinių kraujagyslių pakenkimų už diabetu nesergančius individus. Jau seniai buvo žinoma, kad tų pacientų trombocitai yra žymiai jautresni agregacijai už trombocitus diabetu nesergančių individų. Mes studijavome daugelio tokių pacientų trombocitų agregaciją ir jų savybes trombokseno gamyboje. Dujų chromatografijos būdu mes pirmieji nustatėme, kad diabetu sergančių pacientų trombocitai gali pagaminti dvigubai daugiau trombokseno iš juose esačios arachidoninės rūgšties. Šiandien dar nėra visai aišku, ar padidėjęs trombocitų jautrumas agregacijai atsiranda dėl pačios diabeto ligos, ar tik dėl su ta liga susijusių komplikacijų, kaip aukšto kraujo lipidų kiekio, retinopatijos ir kt.

Mokslininkai senokai pastebėjo, kad Grenlandijos eskimai turi labai žemą nuošimtį širdies kraujagyslių aterosklerozės, nors jie maitinasi labai riebia dieta. Šiuo metu tą žemą aterosklerozinių pakenkimų nuošimtį eskimuose priskiriame prie to, kad eskimai suvalgo daug jūros žuvų kepenų, kuriose yra didelis nuošimtis eikosapentanoinės rūgšties. Iš eikosapentanoinės rūgšties pagaminamas tromboksenas yra skirtingas nuo iš arachidoninės rūgšties gaminamo trombokseno. Skirtingas jis dėl to, kad iš eikosapentanoinės rūgšties pagamintas tromboksenas neagreguoja trombocitų ir taip pat nesutrikdo ir nesužaloja kraujagyslių sienelių. Tuo jis nesukelia trombozės ir aterosklerozinių kraujagyslių pakenkimų.

Eikosapentanoinės rūgšties įtaką diabetu ir reumatu sergančiuose pacientuose tyrėme drauge su Vilniaus ir Kauno universiteto mokslininkais. Tų tyrimų duomenis ruošiamės paskelbti medicinos mokslo žurnaluose.
 
 
Sukurta: Kretingos pranciškonai