Роль клеточного метаболизма в фармакологической модуляции респираторно-вирусной инфекции Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

РОЛЬ КЛЕТОЧНОГО МЕТАБОЛИЗМА

в Фармакологической модуляции

РЕСПИРАТОРНО-ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ

© Камышенцев М. В., Шабанов П. Д., Стефанов В. Е.

Государственная медицинская академия им: И. И. Мечникова, Государственный университет, Санкт-Петербург 199034

метаболизм клетки, респираторно-вирусная ■ ■ инфекция, бронхолегочная система, вирусы, терапия, профилактика, концепция • • > .

Камышенцев М. В., Шабанов П. Д., Стефанов В, -Е..Роль клеточного метаболизма в фармакологической модуляции респираторно-вирусной инфекции // Обзоры по клин, фармакол. илек, терапии. 2002. Т. 1,—№ 1. С. 29-44.

Рассматриваются современные представления об организации клеточного метаболизма. Обосновывается особо важная роль отдельных его систем (липидной пероксидации, протеинкиназного фосфорилирования, контролируемого протеинкиназой А и протеинкиназой С ., обычного классического.типа,.а также систем митохондриального компартмента клетки), в регуляции, клинической тяжести респираторно-вирусной инфекции (РВИ). Данные системы клеточного метаболизма авторами выделяются в разряд особо важных (центральных) при патологии. Отмечается, что индуцированная модуляция особо важных (центральных) систем клеточного метаболизма может рассматриваться как новый подход высокоэффективной профилактики и терапии респираторно-вирусных инфекций, результативность которого не зависит от этиологической, номенклатуры возбудителя заболевания. Библйогр.: 132 назв.

Респираторно-вирусные инфекции в. ряду с известными “болезнями века” (сердечно-сосудистыми заболеваниями, онкопатологиями и СПИДом) в настоящее время, занимают одну1’из'лидирующих позиций в числе проблем современна науки и практической медицины '. [4„ 19, 36, 49]. Йе теряет актуальности на сегодняшний день и один из ключевых вопросов современного здравоохранения — в каком случае проблему респираторно-вирусных инфекций, и гриппа в частности, можно было бы считать решенной? По-видимому, решенной отмеченную проблему Можнр было бы считать в двух случаях. Во-первых, тогда, когда бы удалось искоренить всех возбудителей респираторно-вирусных инфекций — сотни разновидностей вирусов различных таксономических групп, типов и штаммов; способных в&зы-вать улюдейи животных респираторные заболевания [49, 72]. И во-вторых, тогда, когда бы удалось найти способ, обеспечивавший особо эффективную

ЗаЩИТу ЗДОРОВЫХ ЛЮДеЙ (Детей, ВЗРОСЛЫХ И ПОЖИт

лых) от поражения респираторно-вирусными инфек-

циями- и/или высокоэф'фективную терапию болезней — гарантированно быстрое достижение эффекта выздоровления Вольных респираторно-вирусными инфекциями. ! , ; , ,

,, Респираторно-вирусные инфекции (РВИ) стоят в ряду тех патологий,' которые сопровождают, человечество на всех этапах его исторического развития [4, .12, 13]. Помимо того что респираторно-вирусные инфекции 1 наносят прямой вред здоровью человека, они в большинстве случаев инициируют осложнения и развитие ^отдаленных отрицательных эффектов. Респираторно-вирусные инфекции снижают иммунный статус организма, провоцируют появление других заболеваний,, изменяют генофонд человеческой популяции, усиливают процессы старения, особенно в Преклонном возрасте, и,' как следствие этого, сокращают продолжительность жизни ^приближают старость [12, 72, 75]. , ;...

Современные подходы борьбы с респираторно-’ вирусными инфекциями — вакцинопрофилактика,, химиотерапия антивирусными средствами, иммуно-модуляция и интерЬфероноиндукция — на сегодняшний день, к сожалению, еще не ознаменовались весомыми успехами, в решении,этой проблемы [4, 49, 72, 73]. Эпидемии респираторно-вирусных инфекций, инициированные, вирусами гриппа или вирусами иных таксономических групп, ежегодно с завидной сезонной периодичностью все еще продолжают наносить ущерб здоровью больших.контингентов людей, создавая прецеденты появления массовых респираторных заболеваний практически во всех;странах мира и во всехгуголках планеты [49, 72, 75].

Высокий физический и экономический ущерб, причиняемый эпидемиями гриппа и другими рес-пираторно-вирусными инфекциями, диктует.необходимость поиска ,новых методов .профилактики и лечения этих заболеваний. По самым общим оценкам, ассоциированные с вирусами респираторные заболевания являются причиной не менее 6% всех случаев смерти, и не менее 60% всех возникающих патологий [12'18; 9, 36]: Сотни различных вирусов, патогенных для чел’овёка, входящих в состав пяти семейств и семи родов: вирусы гриппа А, В и С типов, респираторно-.сийтициа^ьные вирусы, вирусы;пара1 гриппа 1-3 типов, коронавирусы 229Е и. ОС43-по-добные штаммы, рйновирусы-З (не менее 1,00 типов), коксаки вирусы А и| В типов,-, ЕсЬо-вирусы, ряд поли-овирусрв, аденовирусы 1-7 типов и многие другие вирусы, не считая ^мутантных форм, в течение всех сезонов года (зимы, весны, лета и ррени):споради-

чески вызывают у людей.респираторные заболева-^ ност.и биологических структур, клетки увязывается ния [49,72]. * ' с субординацией ее регуляторных механизмов [33,

По-прежнему продолжает существовать угроза. 105]. Метаболические компоненты какого-либо од-появления непредсказуемого, особо патогенного, ного иерархического уровня биологической органи-, вируса, инициируемые эпидемии которым могут стать _ зации функционируют, по мнению отмеченных авторов, соизмеримыми,с эпидемиями прошлого, .например •'• не автономно, а в форме подсистемы в интеграль,-с эпидемией 1889-1890 годов, вызвавшей респира- ной композиции всего клеточного метаболизма, торные заболевания у половины населения плане- Вследствие этого какой-либо внешний стрессовый ты, или эпидемией гриппа 1918 года, унесшей жизнь фактор, например вирус, поражающий клетку, вызыва-более 20 млн. человек [12, 13].'. _ , ет генерализованйый ответ-клетки: в:форме измё-

В середине 1980-х годов известным вирусол'о- " нения состояния (модуляции) всего ее метаболизма, гом академиком В. М. Ждановым была обоснована Анализ литературы, опубликованной в последние

принципиально новая идея решения проблемы ви- годы, показывает, что именно на этом уровне могут

русных инфекций, основанная на том, что “...воздёй- разворачиваться основные элементарные события, во-

ствие в условиях организма, инфицированного ви- влекаемые в орбиту клеточного метаболизма, лежащие

русами, бсуществляется не на вирус, а на клетку, по- в основе патогенеза вирусных заболеваний в целом

раженную вирусом... при таком на первый взгляд и респираторно-вирусных инфекций в частности,

парадоксальном подходе страдает не клетка; кото- Положение о регулируемости клеточных органелл

рую вирус'уже подготовил к смерти/а сам вирус" впервые привлекло внимание многих исследовате-

[17]. В настоящее время может привлекать внима- лей более двадцати лет тому назад [70, 65, 80]. Было

ние ряд публикаций, постулирующих -принципиаль- отмечено, что митохондрии, хлоропласты,; клеточная

но ' новый подход профилактики й терапии респй- мембрана, рибосомы, цитоскелет и другие органел-

раторно-вирусных инфекций, разработанный в рам- лы клетки должны являться структурно-функциональ-

ках идеи академика В. М. Жданова, базирующийся ными системами, поскольку в'их поведении' прояв-

на индуцированной модуляции систем клеточного ляются кооперативные свЬйств'а [15, 42, 44,‘51, 81, 87,

метаболизма бронхолегочного тракта [23-32, 88-99]. 101,104,111,129,131].

Модуляция клеточного метаболизма, как отвечается' Данные'литературы последних лет отмечают, что

в работах, сопровождается проявлением и вирулй- субклеточные и надмолекулярные структуры, макро-

цидного (разрушающего) действия на внеклеточную молекулы, низкомолекулярные'биологически актив-

форму вируса [30—32]. Достижение особо высоких ныё вещества могут составлять структурно-функци-

результатов в защите людей от респираторно-ви- ональный уровень оргайизации клеточного метабо-'

русных инфекций, согласно аргументации авторов, лизма [33, 101,104]. В этой иерархии биохимических

может происходить в условиях индуцированной процессов каждый подуровень может различаться’

модуляции не менёе трех систем метаболизма кле- не только пространственно-объемными парамет-

+ок бронхолегочного тракта, отнесенных в условиях рами, но и специфическими, свойственными только'

патологии к разряду-особо важных (центральных) ему механизмами реализации основных эффектов.

[30—32]. Это’такие системы, как'липйдная перокси- Например, по данным В. А. Карасева’, В. Е. Стефано-

дация, протеинкиназное фосфорилирование. контро- ва и Б. И. Курганова [33], подуровень субклеточных

лйруемое протеинкиназой А и классичёскими обыч- структур, включающий плазматическую мембрану, ци-

ными формами протёинкиназы С, а также системы тоскелет клетки, клеточные органёллы; характе-

митохондриального компартмента клетки. ' ' ризуется как специфическими функциями, так и соб-Настоящий обзор охватываетаналйз литературных ственными механизмами, осуществляющими регу-

публикаций, посвященных становлению нового под- ляцию этих структур. Дёлается особый акцент на

хода фармакологической'модуляции респираторно- принципах дискретно-структурной организации био-

вирусных инфекций, Центральное место в котором химических процессов на надмолекулярном уровне,

занимает ёопрос о метаболизме клетки и модуля- объединяющих ферменты одного метаболического

ции его особо важных (центральных) в условиях па- пути, функционирующих в клетке в'режиме “молеку-

тологии систем, формированию'новой концепций лярныхконвейеров” [45,47, 50,' 102-104,119,120]. При

терапий и профилактики респираторно-вирусных этом акцентируется внимание на сопряжении функ-

инфекций. | ^ циональной'активности компонентов “молекулярного

. . ’ конвейера” с ансамблем функционирующих энер-

___1_________________________ ' гетических каналов, обеспечивающих транспорт и

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ рекуперацию энергии^в^стемах сопряженных ион-

ОБ ОРГАНИЗАЦИИ МЕТАБОЛИЗМА КЛЕТКИ, но-водородных связ^Г(С(^1ВС) [34, 50,101,102,.122].

Структурно-функциональный Молекулярный конвейер

уровень и метаболон^Ч/

■ ■ В настоящее время в ряде публикаций трактовка ■ Принцип динамиче&ттой компартментализации механизмов функционирования метаболических сис- (временного сосредоточения метаболитов клетки в

тем клетки рассматривается с позиции единства их конкретном:ее объеме), постулированный Фридри-

структурного построения1 и функциональной регуля- хом, допускает компартментализацию метаболитов

ции [33, 35, 105]. Иерархия функциональной актив- в растворимой фазе цитоплазмы через посредство

образования биферментных* комплексов, время жизни которых соизмеримо с длительностью каталитического процесса [80]. При этом допускается прямая передача метаболита ют одного фермента к другому. Считаются4 возможными/' и случайные столкновения молекул' ферментов и метаболитов, а также диффузия ферментов и фермент-суб-стратных комплексов. : ' ■' • ”

1 Однако реализация положений отмеченного принципа может вызывать определенные сомнения потому, что цитоплазму клетки даже в ее первом приближении нельзя считать разбавленным белковым раствором, поскольку известно, что диффузия в цитоплазме низкомолекулярных веществ и само-диффузия молекул воды в цитоплазме в 2-6 раз меньше, чем в водных растворах [71, 105]. Для белков эти различия составляют два порядка (меньше в сотни раз), что может’ быть обусловлено связыванием белков со cfpyктypными элементами клетки [86, 133]. Основная масса цитоплазматического белка сосредоточена в так называемой микрот'рабеку-лярной сети. Поэтому внутриклеточный метаболизм осуществляется не в водной, а в струк'гурирован-ной фазе, а саму клетку следует воспринимать как кристаллоподобную структуру с компарТментализа-цией всех ее биохимических реакций [33].

В силу этого обстоятельства метаболизм клетки, согласно другой точке зрения, на первом уровне его организации может быть представлен весьма-стабильными комплексами, а на втором уровне орга: низации — лабильными мультифе'рментными агрегатами, отвечающими с позиции динамической ком-партментализации в большей степени модельным представлениям Фридриха! Помимо этого, один и тот же тип ферментативной активности может ассоциироваться как с лабильными, так и со' стабильными комплексами [45, 60, 65, 70, 80, 119]. -

Комплексы ферментов-,: контролирующие работу таких метаболических путей, как биосинтез пуринов и пйримидинов, биосинтез липидов, биосинтез белка, контролирующих работу ряда катаболических путей; атакжё основных путей энергетического метаболизма— гликолиза и цикла Кребса, было предложено Называть метаболонами [118,119].’.

Метаболой формируется на биологической подложке различных внутриклеточных структур, на элементах . цитоскелета (нитях микротрабекулярной сети), мембранах внутриклеточных органелл, а также на структурных белках мышц [64, 70, 112]. Это кооперативный процесс, обеспечивающий образование контактов каждого .фермента с несколькими ферментами-соседями при соответствии симметрии формируемого метаболона оси симметрии третьего порядка — оси,,'перпендикулярной плоскости мемб: раны. [33]. Функционирование метаболона предусматривает наличие микрокомпартментов, в которых метаболический процесс ^протекает без выделения промежуточных продуктов в среду вне метаболона. В то же время движение, метаболитов .в, пределах микрокомпартмента от одного’ активного центра фермента к другому сопровождается, конформаци-

онными изменениями белковых молекул комплекса и осуществляется по конвейеру от одного фермента к другому [33, 106]..

.Интересно отметить, что расчетный размер стандартного, метаболона, согласно данным литературы, в зависимости :от оси симметрии может находиться в пределах от 20 до 80 нм. По данным литературы, размер вирусной Частицы (внеклеточной формы вируса), например вирусов гриппа, определяется в пределах 80-100 нм, реовирусов — в пределах 55-60 нм, аденовирусов вспределах 70 нм [56].

Вопрос миграции энергии в :метаболоне может быть рассмотрение позиции концепции рекуперации энергии, согласно которой энергия взаимодействия субстрата с; ферментом не рассеивается во внутриклеточном;! пространстве,. .а локализуется в ферменте и возвращается в его активный центр, обеспечивая тем.самым снижение энергетического барьера каталитического процесса [3,-11, 37]. В этом смысле биокатал^затор (фермент) представляется машиной, точнее, молекулярным устройством, предназначенным'для транспорта и преобразования энергии с ее минимальными потерями. [14].

Ряд авторов высказывает предположение, что при сборке метаболона происходит перераспределение выделенных степеней свободы отдельных ферментов таким .образом, что образуется одна обобщенная степень свободы, и метаболой приобретает свойства одной макромолекулы, функционирующей в виде машины или* “автоматической линии" [3, 33, 35, 61, 100,.120-122] или^-по.мнению Б. И. Курганова и других авторов [45, 55], функционирующей в качестве среды для распространения автоволн — последовательных колебательных перераспределений энергии, следующих от одйого фермента к другому.

, Механизм .переноса энергии по системам сопряженных ионно-водородных связей (ССИВС), образующихся в метаболоне между ферментами, составляет содержание базового функционального принципа клеточного, метаболизма, определяющего в целом поведение метаболонов на надмолекулярном уровне [100; 12.1]. Перенос энергии по системе сопряженных ионно^водородных связей с одного ее условного конца к другому осуществляется через посредство водородных связей присоединением агента,- обладающего;повышенным электрох-имиче: ским потенциалом,—донора заряда (Ь,).-.С.-другого конца может присоединяться другой агент, имею,-щий более низкий суммарный потенциал-по сравт нению с донором заряда,— акцептор заряда (А,) [100,121]. В роли1доноров, как считают авторы, могут выступать молекулы субстратов различных биохимических реакций, фотореакционные центры, ионы, АТФ; а в роли акцепторов — таюке, субстраты реакций, кислород.и другие ионы. Входы и выходы системы водородных связей при этом располагаются на поверхности структуры метаболона. При этом контакт со, средой, окружающей метаболой, оказ.ыу вается ■термодинамически выгодным. Идеальной средой, обеспечивающей подвижность протонов, доноров и акцепторов заряда, ,является вода-, а со-

'■ )

^ ТОМ 1 /200 2/ 1 ОБЗОРЫ ПО КЛИНИЧЕСКОЙ ФАРМАКОЛОГИИ И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ | .3 '1.

вместимыми с ней группами .— С-ОН-группы [34, 35,

100, 107,121,124]. -• : . . ‘ ' .- •

Очевидно, что влияние каких-либо, чужеродных агентов, например дезагрегированных в клетке вирусов гриппа, риккетсий,-Микоплазм, наконец, белков-прибнов и других внутриклеточных паразитов, кото-рые-в принципе могут Модифицировать структурные и-функциональные параметры метаболона, будет иметь как локальные (внутри отдельных путей метаболизма), так/и глобальные последствия на уровне генерализованного ответа в форме дезорганизаций процессов метаболизма пораженной клетки. ССИВОметаболических комплексов клетки (метаболонов) в этом случае могут стать мишенями и для молекулярных структур патогенных агентов, которые не являются функциональными регуляторами кле-точного’;метаболйзма [32р - ■ • . .. •

"" Молекулярные структуры этих агентов в этом случае будут игратй ролызамыкателя или размыкателя системы сопряжённых ионно-водородных связей; Точно так же Через блокирование системы водородных связей будет происходить ингибирование аллостерических центров фермента [100]. Как результат блокирования станет возможным и закрытие каналов передачи энергии по глобальной ССИВС конкретной ферментной молекулы [35,-34, 100]: В этом случае управление функционально-структурным состоянием метаболонных систем интегрального ме^ таболизма клетки может быть связано с реализацией одного из трех вероятных вариантов возможных событий:'1)'со стерическим контролем (блокированием—разблокированием) :каналов передачи энергии в ССИВСр2) с локальным шунтированием системы водородных связей встроившимся сегментом—функциональным регулятором (гормоном, вто-ричныМтюсредником типа цАМФ, цГМФ, Са2+, диа-цилглйцеролом, инозитолтрИфосфатом либо; не-ис-ключеноу компонентами дезагрегированного в клетке вируса или иного патогена); 3) с химической модификацией функциональных групп, слагающих архитектурный остов системы сопряженных ионно-во-дОроднь!х связей супрамолекулярных ферментных комплексов:' ■' , • \ .

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ " ОСОБО ВАЖНЫХ (ЦЕНТРАЛЬНЫХ)

В УСЛОВИЯХ ПАТОЛОГИИ СИСТЕМ МЕТАБОЛИЗМА КЛЕТКИ '

'■ ' В литературе последних лёт появились сообщения отом, что в'условйях экспериментальной респи-ратбрно-вйрусной инфекции' индуцированная модуляция (изменение, состояния) отдельных систем внутриклеточного метаболйзма может обусловливать изменение*й клйническбго (симптоматического) со-'стоянияэкспериментальнбй'рёспираторнб-вирусной инфекции [23-32, 88-99].' В'койцё 1980-х годов появилась публикация М. В. Камышенцева И;соавторов [23]; впервые показавшая,'что развитие респираторно-вирусной инфекции, инициированной, например,

вирусами гриппа,' сопровождается накоплением в клетках бронхолегочной системы инфицированного организма высоких (аномальных) концентраций пер-вичных продуктов липидной пероксидации, индуцированная модуляция которой, направленная на снижение, уровней этих продуктов, сопровождается улучшением, клинического состояния инфицированного организма. Причем, как отмечалось авторами работа, резкий, всплеск активности липидной пероксидации в .клетках органа-мищени мог приходиться непосредственно на. тот момент .развития, респираторно-вирусной инфекции, который ассоциировался с резким ухудшением клинического состояния ,зараженных-популяций экспериментальных; животных [23, 24, 26, 27, 97-99]. При проведении экспериментальной терапии, направленной ,на ограничение интенсивности всплеска уровней липидной..пероксидации в клетках,бронхолегочной системы, например аэрозольным применением, природного антиоксиданта Иттокоферола, достигался заметный терапевтический эффект;, сопровождавшийся снижением клинической тяжести респираторно-вирусной инфекции,, проявлявшийся в повышении жизнеспособности инфицированных животных. Важно-подчеркнуть, что величины титров вирусов гриппа в клетках экспериментальных животных при этом статистически не менялись. Это .могло говорить о том, что терапевтический, эффект,; связанный со снижением клинической,тяжести респираторнотвирусной .инфекции, был обусловлен не элиминацией внутриклеточного патогена, а иными причинами .(рис. 1). По ,сути, докладывалось о принципиально новом способе эффективной терапии респираторно-вирусных-инфекций, основанном не; на патогенетическом лечении (достижение терапевтического эффекта через посредство уничтожения возбудителя.заболевания — вирусов триппа), а на фармакологической ,модуляции.систем клеточного метаболизма [28, 29, 32, 91, 9.5,96,99].

Далее авторами было .показано, что в инфицированном организме животных при респираторнб-ви: русной,инфекции интенсивность активации липидной пероксидации в клетках бронхолегочной системы определялась в первую очередь величиной конта-минирующей дозы вируса, а не его типовыми, штам-мовы’ми и. этиологическими особенностями. То есть отмечалрсь; что вирусы гриппа А- и В;типа принципиально в равнбй'степени могли инициировать аномальный всплеск липидной пероксидации'в клетках бронхолегочной системы, соответственно; и высокую степень тяжести' респираторного заболевания. Отмеченные сообщения показали; что интенсивность клинической,тяжести респираторно-вирусного заболевания, помимо всех’прочих причин, в'первую очередь определяется степенью внутриклеточного метаболического дисбаланса, инициируемого инфекций, а не штаммовой'или типовой характеристикой патогена, обусловившёйразвитие инфекции [28, 32, 91,95,96]. ' ' " '

Липидная пероксилания — это метаболический процесс клетки, в отёчёственной литературе боль-шё известный под названием перекисного окислё-

а),

>5 . о

а:

э*

' ;е*

200 т

5°р.

3: ’

о к V

со

з

го

ГЛ -І

100--

ч-

4-

ч-

0 ,.- , 1 ■ , 4 , 6 ■ . ,.1;. 8 . .

. Инфекция (дни)

I без терапии ('чистый грипп"), □'после терапии

. / . ; .. 7 . а ; ; . 9. ■ . 70.,:'.: V

11 Инфекция (ДНИ) м

без терапии (’чистый грипп"); □ после' терапии

■і1'.''

Инфекция (дни)

•■■■■■•■ ■' ! >10 . ;

Янс. 7. Цифрами обозначены:

: • а — концентрации первичных продуктов липидной пероксидации (эквиваленты1 гидроперекисей)

в клетках легочной ткани мышей СВ А при модуляции липидной пероксидацииа-токоферолом (0,01У«: '! аэрозольно. ежедневно в течение 0-6 дней инфекции); 6 — величины продолжительности жиз-

■ ни инфицированных животных (количество живЬ1х особей на день инфекции): в — величйнытит-ров вирусов гриппа в метках легочной ткани Ш1фицированных животных, подвергнутых тера-

■ ‘ пии метаболический модулятором и не подвергнутых таковой. Темные столбики — инфекция

гриппа без модуляции (терапия), светлые столбики— при'осуществлении'модуляции (терапиия) .. ..........................................■■ . ' ■ •

ния липидов (ПОЛ) или свободнорадйкального окисления, к настоящему времени весьма обстоятельно представлен во многих публикациях и обзорах [1,5, 8, 9, 22, 39, 52, 63]. Является общепризнанной точкой зрения участие этого процесса в патогенезе многих заболеваний [6, 22, 43, 127]. Существует также мнение, что стратегия выбора, методов и, средств лечения самых различных патологий не должна игнорировать состояние этого процесса.[53]. Отмечается, что в случае воздействия на организм человека или животного стрессовых факторов физической, химической или биологической природы в .клетках пораженного организма могут накапливаться большие концентрации продуктов липидной пероксида-ции [2,10, 39,58,59,63, 83].

Как отмечается в работе Ю. А. Владимирова и А. И. Арчакова [8], “...процесс перекисного окисления липидов постоянно происходит в той или иной мере в любой клетке и в-различных мембранных структурах”. Он начинается с появления свободных радикалов, которые взаимодействуют с ненасыщенными жирными кислотами, ведущими к образованию гидроперекисей (первичных продуктов перекисного окисления липидов). Приведем схему” реакций ПОЛ по Ю. А. Владимирову и А. И. Арчакову [8]:

И О* + ЯН ->

Р*„ + 02 ->

4) обріїв цепи ПОЛ:’.

ІЗ ОН Р 02*

+ ' й-,

Я 02* Р 02‘ Р 02* Р 02' ИЭН

■+ + ; + - +

В02'! Іп Н

■ Іп* . •: Ре2.+ •

- Р Г-РООН V,

-Ре

,з+

+ ІП*,

/ 1

•+ X,

В- + Ьу,

1) инициирование цепи ПОЛ:

Ре2+ + 02 + Н+ -4 Ре3+

Н02* + PH -> Н202

И* + 02 -> Р 02*;

2) продолжение цепи ПОЛ:

Р 02* + PH -> Р ООН

Р* -ь 02 —^ И 02;

-ь НО +

2 > Я*,

+ Р-,

3) разветвление цепи ПОЛ:

Р ООН + Ре2+ -» Р О*

+ Ре3+ + ОН',’

+ Ре3+ -> ’/^БЭР. + Н + Ре3+. -г

Ре2+, (Ре3) — двух(трех)валентное железо; ,02 — триплетная (устойчивая) форма кислорода; Н02’ — протонированая форма супероксидрадикала; PH — ненасыщенная жирная кислота; Р*—алкильный радикал липида; :Р02* — перек.исный радикал, липида; РО*— апкоксильный радикал липида; РООН — гидроперекись липида; Р, X, У — молекулярные продукты; ІпН — молекула антиоксиданта; Іп*— свободный радикал антиоксиданта; РБН — соединение, восстанавливающее Ре3+ (глутатион, аскорбиновая кислота и др.). ......

Как отмечается О. Ю Янковским [63], в стационарном состояний' в аэробных условиях концентрации продуктов ПОЛ распределяются в следующем порядке: ЯООН >> РОО*>> ЯО*. То есть в условиях активации липидной пероксидации гидроперекиси 'составляют доминирующие концентрации. Особо подчеркивается, что супероксидный радикал (02*) непосредственно не способен инициировать пере-кйсное окисление липидов. Свойством инициации этого процесса обладает его протонированная форма - (Н02*). Протонированная форма супероксид-ного радикала способна участвовать в реакциях дис-мутации и преодолевать мембранные барьеры клетки:

Водная фаза клетки: Н02‘ » 02* + Н+ (к = 5 • Ю10 м/с)

............ІІ

Липидный бислой клетки => НОО* => перекисное

окисление липидов.

НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ

Константа скорости протонирования 02* зависит от pH реакционной среды. Поскольку супероксид-ный радикал дисмутирует до состояния 'перекиси водорода лишь в присутствии протонов, то при нейтральных значениях pH скорость дисмутации значительно ниже (к = 5 105 м/с) [63]. ! ; У

Особо токсичной (разрушительной) формой для всех четырех основных типов биополимеров живых организмов (нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов) является гидроксильный радикал (ОН*), образующийся в цепи вторичных реакций суперок-сидного радикала (02*| с; участием ионов металлов переменной валентности (Ре2+, Си+, Со2+ и др.) и перекиси водорода, например в реакции Хабера-Вейса:

02* + Н202 -> 02 + ОН* + ОН",

при участии ионов металлов переменной валентности:

02* + Ме(п+1) 02 + Меп+

и в реакции Фентона (восстановление перекиси водорода с образованием свободных радикалов при участии ионов;металлов переменной валентности):

Н2 02 + Меп+ -> ОН* '-Ь. ОН’ + Ме!"+1); Меп+-хелат + Н2 02 -> Ме(п+1)-хелат ■+ ОН* +' ОН',

а также и в двухэлектронном восстановлений (ге-теролитическом расщеплении 0-0 связи) ионами металла-комплёксообразователя:

- Ме п+-хелат + Н2 02 -»■ ' Н20 + Ме (п+2)-хелат'= О

с образованием металлоксокомплекса с очень высокой, степенью окисления, соизмеримой с окислением ГИДРОКСИЛЬНЫМ' радикалом (ОН*).’

Ферментные системы ПОЛ

Взаимодействие гидроксильного радикала (ОН*) с молекулой ДНК приводит к структурной модификации азотистых оснований, гликозидной связи де-зоксйрибозы, к повреждению сахарофос’фатного остова; инициирующих фрагментацию этого полимера и апоптоЗ 'клетки [54]. Осуществляемая гидроксильным радикалом окислительная модификация белков.проявляется в окислении боковых аминокислотных остатков, фрагментации боковых цепей и образовании ковалентных связей (сшивок) как внутри белковых молекул, так и между ними. По современным представлениям, в биологических мембранах, растворяющих более 90% молекулярного кислорода, полиненасыщенные жирные кислоты являются наиболее чувствительными к окислению биополимерами клетки, нежели ее белки, сахара или нуклеиновые кислоты [58, 63].

Токсйческоё действие на компоненты клетки оказывают и возбужденные состояния кислорода (синг-летные состояния — 102, время жизни — До 2 МКС, с радиусом поражения биоструктур'до 200 нм),-а также продукты реакций миелопероксидазы (гипохлорит-ный ион ОСГ) и пероксинитрит ОЫООН (продукт ЫО-синтазной реакции оксида азота N0*0 02*-ра-дикалом) , [2]:

02*-ради кал ' 'активация ЫО-синтазы -»

продукцйя 1МО*-радикала; '

0'2* + N0* '^ ОЫООН (пероксинитрит)-» -> Ы02 + ОН*; '

02* +: Н202 -> миелопероксидаза -> ОСГ

(гипохлорйтный ион); "

ОСГ + Те2' -> ОН*;

Н202 + Ре2+ -> ' ОН* ' -:’

В ранних работах процесс перекисного окисления липидов подразделяется на ферментную и неферментную системы ПОЛ [8]: ■

Неферментные системы ПОЛ

Ре2+ (Ре3нт, пирофосфат 1 ! Субстраты Восстановители Ре2+ (ре3+)

,Ре-содержащий ферментный комплекс

Негеминовые Ее-протеидьг Гемо-протеиды Белки, связывающие Яе-

• '* , ■ . • ; ' * ' ' ■■

: ‘ . Свободные радикалы’ •

‘ ? 1 N <

Ненасыщенные жирные кислоты

> *

, Цепные реакции

г

Перекиси лидидов, альдегидов, кетонов ’

Дифференциация ПОЛ на'ферментную;и нефёр-мёнтную формы, как:отмечают авторы,такой классификаций, в определенной степени формальна. Основное отличие ферментной (НАДФН и липоевая кислота) и неферментной (аскорбат и плутатибн-ЗН) систем ПОЛ состоит в использовании^различных промежуточных звеньев в восстановлении железа [8].

Какотмечается в монографии О. Ю. Янковского [63], в непатологических условиях концентрация“свободных” ионов металлов переменной валентности (Ре2+/ Ре3+, Си+/Си2+) ничтожно мала. А в связанной форме эти ионы, как правило, находятся в состоя-нии-окисления, препятствующего им реализовывать свои качества доноров электронов. ■ ,

Металлы переменной валентности и их белковые комплексы (геминовое железо и Ре-негеминовые комплексы) наиболее эффективно разлагают гидроперекиси с образованием свободных радикалов. Гемоглобин примерно в .100, раз более активен в разложении гидроперекисей,.чем соли Ре [8]....

, Поданным А. И. Арчакова [1]> перекисное окисление липидов в микросомальной фракции клетки печени существует в двух формах: ферментной и неферментной. Ферментная система микросом, использующая в качестве доноров-редуцирующих эквивалентов восстановленный,, НАДФН, .является чувствительной к нагреванию,. В то же,время неферментная система ПОЛ, использующая аскорбиновую кислоту, является резистентной к этому фактору. Общность ферментной (НАДФН-зависимой) и неферментной (аскорбатзависимои) форм перекис-ного окисления липидов в микросомальной фракции — потребность в Ре2+: Простое, рассмотрение цепи окисления НАДФН в микросомах (субстратное окисление) не позволяет предсказать локализацию ПОЛ на каком-либо звене этой цёпи. В. Ю. Владимировым и А. И. Арчаковым [8] отмечалось 'что свободные радикалы, инициирующие ПОЛ; могут обра-зовываться как на начальной стадии субстратного окисления (окисление флавина), так и на конечном участке цепи (восстановления цитохрома Р450 или цитохрома Ь5).

Генерация свободных радикалов в митохондриальной фракции клетки, как отмечается в монографии Т. Т. Березова и Б. Ф. Коровкина [2], непосредственно связана с участками комплекса I, II и комплекса III дыхательной, цепи переноса элёкт-’. ронов. Конкретно — на участках одноэлектронногб восстановления убихинона (коэнзима О, КоО10), осуществляемого Ре.Б-белком (железо-сёрным белком, содержащим негёмйновое железо). Количество супероксидного анион-радикала, вырабатываемое одной митохондрией, . может достигать до 100 ООО. молекул В сутки [16]. . I; ‘ V •• -

Одноэлектронное окисление восстановленного флавинмононуклеотида (ФМНН) в комплексе I или флавинадениндинуклеотида (ФАДН) в комплексе II или цитохрома Ь в комплексе III в условиях нефизиологических состояний или патологий (гипоксия, болезн^ Паркинсона и др.) может продуцировать весьма высокий уровень генерации супероксидного радикала (02*) [16,58]; о'

• В настоящее время отсутствуют убедительные данные о регуляторной- связи перекисного окисления липидов в отношении окислительного фосфбри-лирования митохондрий [8]. Хотя имеются сообщения о том, что;-активные формы кислорода могут иметь «отношение к: изменению структуры и функции митохондрий;'! й в частности, окислительного фосфорилирования [16]. Местом генерации супероксидного радикала в клетке помимо микросомальной фракций (цитохром Р450, цитохром Ь5) и митохондрий клетки, являющихся основным источником генерации супероксидного радикала (преимущественно на участке'KoQ10 и цитохрома Ь), являются также лизосомы,-однако активация ПОЛ в лизосо-мах примерно в 10 раз менее выраженна, чем в микросомах, ив З.раз.а менее сильная, чем в митохондриях [8]. Могут отмечаться и другие- источники синтеза супероксидного радикала (катехоламины, ксантиноксйдаза, НАДФН-оксиДаза) [63].

По мнейию.ряДа авторов, объективный анализ состояния липидной пероксидации in vivo связан с определенными трудностями. Первая из них —короткое время' жизни радикальных интермедиатов (первичных продуктов), связанная с их высокой химической активностью и неустойчивостью [38, 39]. Наряду с этим, отмечается и высокая активность вторичных продуктов перёкисного окисления липидов (альдегидов, кетонову оксиранов). Кроме того, к факторам, затрудняющим объективный анализ сос1 тояния липидной пероксидации, относят и низкую концентрацию продуктов ПОЛ в клетке и, самое главное, неодинаковую'информативность различных этапов свободноради кал ьного каскада [22, 83].' Другими словами, чём до более глубокого состояния метабо; лйческой конверсии в реакциях свободнорадикаль-ногб окисления подвергается жирнокислотный'остаток молекулы’того или иного клеточного липида, то есть чем дальше по степени метаболической модификации он отстоит от начальных этапов пёроксй-дации; тем. менеё-информативным следует считать результат оценки этого процесса в'клетке [9, 22,-39].

Система антиоксидантной защиты: В ряде работ отмечается, что в клетке процесс липидной перок-5 сидации находится под контролем Двух главных'сис-' тем антиоксидантной защиты. Во-первых, системы фак+оров, представляющих собой'- комплекс соединений, обеспечивающих особо'низкий уровень свободных ионов металлов переменной валентности (биохелаторьг металлов перёмёнйбй валентности: цйтЪхрбмы/геминбвыё'п'ёроксйдазы, трансферрин, ла’ктоферриН, ферритины й др.),' которые совместно с механизмами, стабилизу1бщйми окйслйтельно-вос-станбвйтёльнЫё состояния связанных ионов преимущественно в окисленной фбрме/ограничивают воз-1 можности одноэлектронного восстанбвленйя кислорода й перекиси водорода-До-свобоДнораДикальных состояний; Вторую группу факторов антиоксиДант-ной защиты представляют специализированные лик-вйдаторы активных фбрм-кйслорода: ферменты (ка-талаза, глутатионпёрбксйдаза, супероксиддисмутаза), а также нёформентные перехватчики активных форм

НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ

>- Супероксидцисму-таза (Е/мгмин)

-0- Гпутатионперокси-даза (мМ/мгмин)

-Т&- Каталаза (Е/мг мин)

Рис. 2. Состояние ферментов антиоксидантной защиты при гриппе А (без терапии) [25, 26]

- Супероксидцисму-таза (Е/мг мин)

- Гпутатионперокси-даза (мМ/мгмин)

-А- Каталаза

(Е/мгмин) ■

Рис. 3. Состояние ферментов антиоксидантной защиты • . .■ ; ■ ‘ при гриппе В (без терапии) [25, ,26] ■

кислорода (обладающие скрытой.делокапизованной валентностью), работающие либо в липидной части биомембраны (токоферолы, каротиноиды, убихино-ны), либо в водорастворимой части клетки (аскор-бат и мочевая кислота) [63]. Ряд авторов склонен выделять в разряд ключевых ферментов антиоксидантной защиты только СиДп-сулероксиддисмута? зу и . Зе-глутатионпероксидазу, аргументируя свой выбор тем, что на долю именно этих двух ферментов может приходиться основная роль по нейтрализации активных форм кислорода (*02~, Н202, ОН*) [114,131].

В сообщениях литературы, связанных с изучением системы антиоксидантной защиты респираторно-вирусной инфекции, отмечалось, что данное заболевание, инициированное, например, вирусами гриппа, обусловливает в респираторной клетке инфицированного организма специфическое нарушение состояния .ферментной антиоксидантной системы. Специфичность проявляется в первую очередь в том, что. преимущественной модуляции при рес: пираторно-вирусной инфекции (рис. 2 и 3) подвергается состояние глутатионпероксидазы (фермента, утилизирующего гидроперекиси), в меньшей степени — состояние супероксиддисмутазы (фермента, элиминирующего супероксидный радикал), и в .минимальной степени — состояние каталазы (фермента, предохраняющего клетку от высоких концентраций перекиси водорода). При этом наиболее'приоритетные позиции в реализации механизма модуляции состояния липидной пероксидации, как было установлено, принадлежат глутатионпероксидазе.[25].

Из наших данных [25, 26] следовало, что интенсивность и особенности нарушения состояния этой системы могут быть обусловлены как клинической тяжестью респираторного .заболевания, так и штам-мовой характеристикой вирусного патогена. Так, при гриппе типа'А или, по крайней мере, при заболевании, вызванном-большинством штаммов вирусов гриппа, отнесенных к тйпу А,-наиболее лабильным звеном рассматриваемой системы оказалась глу-татионпероксидаза (GSSP) [25, 27, 28]. Активность этого фермента’ могла изменяться более значительно, чем активность СиДп-супероксидцисмутазы (SOD). Модуляция состояния GSSP при гриппе типа А проявлялась в статистически достоверном (Р < 0,05) возрастании ее активности в течение всего времени развития инфекции': от момента заражения экспериментальных животных до момента их клинического выздоровления (исчезновения симптомов— см. рис. 2). Однако, как свидетельствуют авторы отмеченных работ, при гриппе типа В или, по крайней мере, при респираторных инфекциях, инициированных большинством вирусов гриппа этого типа, преимущественной мишенью модуляции оказывалась Си, Zn-супероксиддисмутаза. Активность SOD в этом случае при респираторно-вирусной инфекции типа В, в противопрложность глутатионпероксидазе, могла сйижаться'(по сравнению с состоянием до заражения) весьма значительно (Р < 0,05 — см. рис. 3).

В условиях терапии экспериментальной респираторно-вирусной инфекции, например природным антиоксидантом а-токоферолом (ежедневно по 10 мин на'сеанс, аэрозольно, при исходной концентрации

- Супероксидцисму-таза (Е/мгмин)

ни- Гпутатионперокси-даза (мМ/мгмин)

Каталаза (Е/мг мин)

200 150 100 50 ■ 0

1 о 92 ’X-Q- Ч) =Г >х-6- *1 ’X-Q- •О | 1 т-CD d

. & СО см | , to g 03 s

Рис. 4. Состояние ферментов антиоксидантной защиты при гриппе А (терапия а-токоферолом) '

Супероксидцисму-таза (Е/мг мин)

-в- гпутатионперокси-даза (мМ/мг мин)

-dr Каталаза (Е/мг-мин)

80

60

40

20

0

л ■ • • A

, *—ffil

_ . да

§ 1 "1 s’! ЧЙ ■ VI 1 T- H> d Чф

!• ,co 4 •S-Q- >x*§ ■s-в-

^ s' 1 3! ^ i 00 s

Рис. ■ 5. Состояние ферментов антиоксидантной защиты при гриппе В (терапия а-токоферолом)

A virus

, В virus, . . .. ,

:■ "V.' - , 5

-,2.70т - . •

0>*

Рис. 6. Сравнительная оценка состояния протеинкиназного фосфорилирования, контролируемого протеинкиназой А и протеинкиназой С : (классической обычной формой) в клетках легочной ткшш животных (мыши, СВА), инфициррванных вирусами гриппа А/АкИ1/2/68, Н31Я2 или В/ЬееМО; ЬО50= 1, 0, 6-й день анализ: г ....... ,

, Са- показатели Са, фосфолипидзависимого протеи!/киназного фосфорилирования (контролируемого протеинкиназой С классического обычного типа; 'левые столбики); с А М Р - показатели сАМ Р-зависйиоголротеи/жиназного фосфорилирования (правые столбики); а — в клетках легочной ткани здо-

■ ’ ровых животных (до заражения вирусами гриппа); Ь — в условиях.РВИ при отсутствии терапии: с — в условиях РВИ при терапии ремантадином;

■ I с! — в условиях РВИ при терапии дьшовым аэрозолем Р. Иагта1а медицинского назначения [32] \ - ., ,

препарата 0,01%), могла отмечаться' резкая активация глутатионпероксйдазы (в 5,8 раза по сравнению с состоянием бЭБР в клетках легочной ткани до заражения гриппом А) при относительной нормализации'активности супероксйддйсмутазы и ката-лазы (рис.' 4 и 5). Это, по мнению авторов рассматриваемых работ, могло свидетельствовать о наличии в йсследуемом“матерйале!’(легочном гомогёнате инфицированных животных) высоких'кoнЦeнf раций гидроперекисей, образуемых при рёёпираторно-вй-русной инфекций;• : ' 1 ' • '

Системы протеинкиназного фосфорилирования, контролируемые протеинкиназой А и протеинкиназой С (обычной классической формой), согласно сообщениям литературы, игракЗт в клетке .роль посредников в каскадном звене восприятия-и реализации внеклеточного химического сигнала, широко используемого живой природой в регуляции активности биохимических систем клеточного метаболизма высших-и низших, организмов как в..клетках .животных, так и в клетках растений .,[2, 48, 79]. Как. один из универсальных механизмов управления-метаболическим состоянием, протеинкиназное фосфорилиро-вание обнаруживается также, и у вирусов,, микоплазм и, риккетсий [82, 76, 84, 85, 113]..Важная роль в сообществе более чем 200 протеинкиназ, обнару-

жённых к настоящёму времени, принадлежит семействам изоферментов протёинкиназы А и протеинки-назы С [74; 84, 108.', 111, 117, 129, 132, 134]. В ряде публикаций,, посвященных эТому вопросу, проведена оценка состояния протейнкиназного фосфорйлиро-вания при респираторно-вирусной инфекции, контролируемого протеинкиназой А (сАМР-зависимой про-’ теинкиназой) йпротеинкиназой С (Са.фосфолипид-зависимой протеинкиназой, объединяющей группу изоферментов: a, |}lj pil. y. Отнесенных к классическому или обычному типу протеинкиназы С) [111, 129, 109].

В литературе отмечается, что особо высокий терапевтический эффект в модуляции клинического состояния респираторно-вирусной Инфекции всегда сопровождается активацией состояния протеинки-йазного фосфорилирования, контролируемого в клетках бронхолегочной системы протеинкиназой А и классической^ обычной формой протеинкиназы С [28, 30-32, 90, 91, 94, 95, 97, 98]. Проиллюстрируем это на рис. 6. ' . S. V, • —■ iO

. Состояние .рассмотренных форм протеинкиназного фосфорилирования в.условия* респиратор,-но-вирусной инфекции, как отме,чается в работах М. В. Камыщенцева и соавторов [Зр—32], в динамике развития инфекции подвергается специфической модуляции (рис. 7). , -д..-,-:

- - 4 — - ■ —- 6" -Инфекция (дни)

9+Q5 s. -•

5+0,5 ^ '

. ■ *Г5-

.1 ' ' CL

•1 '■

. г; ‘ ■_ - о.

5±0,8 ; -. .

8,5 £1,1

9±Q5

2 - 4.. !• - • 6-

. ..VИнфекция (дни)

Рис. 7. Показатели протеинкиназного фосфорилирования,‘контролируемого Са,фосфолипидзависимой протеинкиназой (классической обычной формой протеинкиназы С; слева) и сАМР-зависимого фосфорилирования (контролируемого протеинкиназой А; справа) в клетках легочной ткани при инфекции гриппа А-типа (о—о, вирусы А1АхсШ2168) и.В-типа (•—•*, вирусы В/Ь ее/40) ;мыши линии СВА; Ьй50 = 1,0)

Энергетические системы митохондриального компартмента клетки

Митохондрии — клеточные органеллы, являющиеся главными производителями и поставщиками макроергических соединений для энергозависимых реакций клетки [2, 7, 56, 58, 59]. Митохондрии, помимо всего прочего, — это и главные генераторы суперок-сидного анион-радикала 02*~ и образующегося в процессе его утилизации гидроксильного радикала ОН’ —сильнейшего окислителя всех биополимеров клетки: белков, липидов, полисахаридов, включая ДНК ядра и митохондрий клетки [54, 58; 59].

Энергетические системы внутренней мембраны митохондрий контролируют интенсивность энергозависимых реакций клетки [2]. Они играют ключевую роль в механизмах управления темпами эволюции жизни, представленных в концепции Марка-Артура и Уилсона, суть которой заключается в том, что активация митохондриального дыхания сопровождается бурным размножением особей популяции, но коротким временем их жизни (определяется как г-стратегия эволюции жизни), а замедление митохондриального дыхания обусловливает низкий темп размножения организмов, но долгую продолжительность их жизни (К-стратегия эволюций жизни) [59]. С активностью митохондрий связаны темп клеточных делений,,контроль количества генных мутаций, ускорение или замеддениестарения,организма', соответственно,' сокращение либо удлинение его продолжительности жизни [59]. 1

Состояние, энергетических систем митохондрий контролирует работу клеточного’ метаболизма как в нормальных условиях, так и в условиях патологии,' а также в условиях поражения организма стрессовыми факторами различной природы [7, 54, 66, 83, 115,116]. , ■-1 . . . ' ;

Окислительное фосфорилирование

Окислительное фосфорилирование адёнозин-дифосфата, обнаруженное в начале 1930-х годов В. А. Энгельгардтом, представляет собой процесс биосинтеза аденозинтрйфосфата (АТФ) в системе электронно-транспортной цепи, в условиях перепада электростатической напряженности электрического поля внутренней мембраны митохондрий в присутствии ферментов-оксидоредуктаз и триплетной формы кислорода [7, 62, 7-7, 78]: Окислительное фосфорилирование является одним из тонких индикаторов функционального состояния митохондрий [7, 57, 59]. По данным литературы, этот процесс представляет собой механизм катализа биохимических реакций,

осуществляемых большими мультиферментными комплексами внутренней мембраны митохондрий (комплексами I, III и IV), ассоциированными с относительно низкомолекулярными глобулами (цитохромом С, мол. массой 13 кЬ . и убихиноном — КоО10), синхронная работа которых: определяется', с одной стороны, адекватной концентрацией пулов'энергетических субстратов - поставщиков электронов и ионов водорода на окисленные формы ЫАО и КоО, а с другой — величиной протонного потенциала ДцН+, который, согласно электрохимической теории Митчела, является сопрягающим фактором митохондриального дыхания и биосинтеза АТФ [7, 40, 41, 78]. .Биологической сутью окислительного .фосфорилирования;' согласно общепринятой точке зрения, является аккумуляция энергйй химических связей расщепляемых субстратов в состояние макроергических связей АТФ либо в условиях разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования — модификации высвобождаемой химической энергии в тепловую энергию [7/57, 59].

Дыхание митохондрий в состоянии 3

Энергетическое состояние 3 митохондрий — это особое функциональное состояние энергетических “фабрик", характеризуемое бездефицитными условиями модификации энергетических субстратов в реакциях восстановления акцепторов протонов и электронов в электронно-транспортной цепи фосфорилирования аденозиндифосфата (АДФ). В этом случае дыхание митохондрий оценивается как высокое, [67-69] (таблица). - .

Дыхание1 митохондрий в состоянии 4

Дыхание митохондрий в состоянии 4 характеризуется состоянием вышеотмечённых процессов в условиях дефици+а аденозиндифосфата — одного из главных компонентов биосинтёза молекул’ АТФ. В работе В. П. Скулачева [59] отмёчается, что тор-можёнйе дыхания при исчерпании АДФ имеет свой особый положительный смысл, заключающийся в том, что в условиях низкой интенсивности окислительного фосфорилирования, вызванной, в частности, замедлением АТФ-синтетазной реакций, экономятся энергетические субстраты клётки. Однако торможение дыхания, обусловленное исчерпанием АДФ, но при росте величин электрохимического протонного потенциала ДцН+ (в условиях низкого сопряжения окислительного фосфорилирования и митохондриального дыхания), сопровождается возрастани; ём опасных ситуаций, связанных с интенсификацией “паразитарных” реакций одноэлектронного восстановления триплетной формы молекулярного кислорода 02 до супероксидного анион'-радикала (*02~)

I Возможные метаболические состояния дыхания митохондрий [67-69]

Состояние Особенность состояния Интенсивность дыхания

1 Мало, субстрата и недостаточно АДФ Низкая -■

2 Мало субстрата, АДФ достаточно Низкая

• 3 ■ Субстрата и АДФ достаточно Высокая '

4 - Субстрата достаточно, но АДФ мало ’ Низкая ■ ■

• -5 ■ Субстрата достаточно, но мало 02 ' г ■ Низкая . ■ . •

НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ

[58, 59]. В этом случае электронно-транспортная цепы митохондрий превращается в конвейер генерации' высоких; концентраций, супероксидного аниона-радикала [2].

Дыхание митохондрий в состоянии разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования

В функциональном, отношении разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования имеет определяющее значение для температурной регуляции внутриклеточных процессов теплокровных организмов [57]. В состоянии разобщения, химическая энергия окисления энергетических субстратов, трансформированная на внутренней мембране митохондрий в энергию электрического поля, состояние которого определяется величиной протонного потенциала ДцН"\ ,не аккумулируется в. форме АТФ, а высвобождается в виде тепла. Митохондриальная мембрана в этом случае становится проницаемой, для протонов, не приводя к появлению фактора,, сопрягающего дыхание и окислительное фосфори-лирование (электрохимического протонного потенциала), соответственно АТФ в этом-случае, не синтезируется. [7, 57]. . - ~

Дыхательный контроль — это один'из важных по-, казателей функционального состояния митохондрий клетки, характеризующий производительную эффективность митохондриального дыхания; рассматривается как отношение дыхания митохондрий в состоянии 3 к дыханию митохондрий в состоянии .4 [67-69]. ... . .. .- .. \

Коэффициент фосфорилирования характеризует производительность электронно-транспортной цепи. В числовом, выражении представляет собой отношение величины образовавшегося АТФ к количеству поглощенного кислорода (АТФ/02, или Р/О). Совместно с дыхательным контролем характеризует, состояние структурной целрстности митохондрий [2, 7, 40,41]. Наиболее высокая эффективность фосфорилирования имеет место при значении коэффици-

ента фосфорилирования АТФ/0 = 3- В этом случае на 1/2 молекулы кислорода в электронно-транспорт-( ной цепи синтезирутся 3 молекулы АТФ.

• В литературных'.публикациях, посвященных анализу состояния энергетических систем МИТОХОНДРИЙ: при,респираторно-вирусной инфекции, отмечается, что окислительное!: фосфорилирование в условиях респираторно-вирусной. инфекции меняется специфично [30-32, 97; 98]. По данным М: В. Камышен-цева и соавторов [28-32]; специфичность динамики изменения-состояния процесса окислительного фос-форилироваия при;:респираторно-вирусных инфекциях определяется! типовой номенклатурой вируса,-инициировавшего инфекцию, клинической тяжестью, респираторного заболевания, а также видовой характеристикой энергетических субстратов — поставщиков ионов водорода; (Н+) и электронов на окисленнью формы акцепторов;^ ЫАО+ и.КоО) электронно-транс: портной цепи, то есть определяется соответственно ЫАО-зависимыми' и МАРтнезависимыми субстратами (рис. 8)... . ■ !'•?.

Обнаружено, что респираторно-вирусная. инфек: ция, инициированная, например,, вирусами гриппа типа А, может заметно тормозить процесс окислительного, фосфорилирования. -Действие же инфекции, инициированной вирусами гриппа типа. В,-на состояние этого процесса в митохондриях клеток бронхолегочной системы. может отличаться от действия.гриппа А-типа..Так, при ЫАО-зависимых субстратах грипп В;-типа может активировать состояние окислительного фосфорилирования. При ЫАО-независимых субстратах (более интенсивном типе дыхания по сравнению с ЫАО-завис.имым типом) его, действие укладывается в отмеченную выше ингибиторную схему модификации состояния окисли-тельниго фосфорилирования. Дыхание-митохондрий в условиях поражения организма респираторно-вирусной инфекцией может вопреки логике не тормозиться и не оставаться в пределах нормы, а, напротив, активироваться. Это обстоятельство

Рис. 8. Схематическое изображение электронно-транспортной цепи дыхания митохондрий и участков (сайтов) окислительного фосфорили-. рования; субстраты дыхания: NA D-зависимыс (поставщики 2Нна NAD — аминокислоты,> , , пируват, жирные кислоты, малат, изоцитрат, а-кетоглутарат) и NAD-независймый субстрат (сукцинат) —- поставщик 2Н . • г

на убихинон [48] ; -

Аминокислоты

Пируват

Жирные кислотьИ-Малат Изоцитрат а-кетоглутарат

Сукцинат-

2е\ ■* : ■ ^ NADH-

■ ATP (ADP + Pi)

'Я ‘'

'Л—Уб1......

С.

дегидрогеназа

►Убихинон

2е-&

2ё-

Цитохром В

-С ^ : ■

.. Цитохром С1-

2е\ I. f-

Цитохром С -

■ I Г.

2е

Цитохромоксидаза

Ц

■

. 1/20г-~Н£>

-ATP 'fADP -Н Pi)

■ ATP (ADP + Pi)

рассматривается отмеченными выше'авторами-не иначе как парадокс [30—32]. ' . ; . ;

Зачем митохондриям клеток бронхолегочной системы в условиях респираторно-вирусной инфекции активировать митохондриальное дыхание? Как отмечается в работах В. П. Скулачева [59];' это очень “опасное” состояние в клетке,; поскольку избыточ-' ные концентрации электронов —продукты митохондриального дыхания, “не разряженные” фосфорили^ рованйем на участке электронно-транспортной цепи' убихинон — цитохромы (Ь, с^с, а, а3),триплетная форма кислорода 02 — будут инициировать образование высоких концентраций супероксидного анион-ради-' кала [58, 59]: И в этом случае митохондрии клеток! бронхолегочного тракта превратятся в генераторы' активных'форм кислорода. Подобное состояние‘вещей, как отмечается В. П. Скулачевым [59], какпра-1 вило, склонно проявляться при патологии вообще, например при болезни Паркинсона, при дрожательном параличе и т. д:, сопровождаемых активацией’ в электронно-транспортной цепи паразитарных реакций,- инициирующих генерацию супероксидного анйон-радйкала [58,:59].

• М. В. Камышенцевым'и соавторами [30-32] высказывается предположение, что активация энергетических процессов митохондрий при респираторно-вирусной инфекции в клетках бронхолегочного тракта, связанных с усилением процессов генерации активных форм кислорода,-осуществляется клетками в защитных целях: высокие концентрации активных форм кислорода используются-в качестве-“оружия” против репродуцирующихся в клетке вирусов (синтезирующихся-белков и РНК вируса). ' .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ _Г '

’Явление взаимосвязи индуцированной модуляции Систем'клеточного метаболизма сг сЬстоянием клиническбй тяжести респираторно-вирусной инфекции дало основание авторам сформулировать соответствующую концепцию о возможности управления функциональным состоянием инфицированного,, организма через посредство влияния на метаболизм клетки. На начальных этапах становления данная концепция получила название новой антигрипповой стратегии [27, 28, 91, 95, 96, 99], а на последующих — метаболизм-модуляционной концепции терапии и профилактики респираторно-вирусных инфекций и других респираторных заболеваний [30-32,97, 98].

. Обнаруженная причинно-следственная связь между активацией в клетках легочной ткани липидной пероксидации и состоянием клинической тяжести инфицированного организма-может иметь прагматическую ценность для разработки принципиально новых средств профилактики и,терапии респираторно-вирусных инфекций, механизм фармакологического действия которых мог бы быть направлен на ограничение интенсивности внутриклеточных свободнорадикальных процессов..Известный вирусолог академик В. М. Жданов отмечал, что суть новых нетрадиционных подходов терапйи вирусных инфек-

ций может заключаться.в том, чтобы воздействовать не на вирус? а: на-клетку, пораженную вирусом, результатом может, явиться излечение от вирусной-инфекции [17]. , .

Индуцированная модуляция клинического состояния организма .через .посредство модуляции, кле-. точного метаболизма может рассматриваться как принципиально новый подход терапии и профилактики респираторно-вирусных инфекций, который в высокой степени преломляется через призму мировоззрения, академика В. М. Жданова, И. И. Брех-мана и других^исследователей — сторонников новых неординарных методов и-подходов к решению проблемы вирусных'инфекций. ■

Анализ рассмотренной, литературы показал, что высокого'эффекта в модуляции клинического и симп-. томатического состояния респираторно-вирусной инфекции можно добиться в случае осуществления индуцированного изменения состояния (модуляции) одновременно не менее трех систем клеточного метаболиЬма, отнесенных в условиях респираторной патологии к разряду особо важных (центральных).

Липидная пёрокеидация (перекисное окисление липидов) — один из процессов клеточного катаболизма, который, как показал анализ результатов цитированных работ, мог бы быть рассмотрен как один из особо важных (центральных) при патологии [23, 24, 26,32, 88, 89]. ' -

Высокая заражающая Доза вируса, по данным работ'7 М. В. Камышенцёва йч соавторов [23-29]; инициирует резкий подъем концентраций продуктов' липидной пероксидации в клетках легочной ткани инфицированных животных/совпадающий по време-ни' с моментом резкого ухудшения их'клинического состояния. Из анализа результатов цитированных работ становится Понятным, что при респираторно-вирусной инфекции интенсивность клинической тяжести йнфицированйого организма в высокой степени опосредуется через величину липидной пе-роксйдации в клетках бронхолегочной системы, определяемой при респираторно-вирусной инфекции в первую очередь величиной контаминирующей дозы вирусного патогена. То есть, как отмечается авторами отмеченных публикаций, определяющим фактором в генерации аномально высоких (токсичных) концентраций продуктов липидной пероксидации (гидроперекисей липидов) в клетках органа-мишени при респираторно-вирусной инфекции является заражающая доза вирусного патогена, а не его штаммовая или типовая особенность. Известно, что гидроперекиси (ТООН), например, в известной реакции Фентона являются источником образования гидроксильного радикала (ОН*) — одного из наиболее мощных окислителей биополимеров клетки: белков, нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов в цепи вторичных реакций трансформации.супероксидного радикала (02‘) [63]. Как отмечается в работах М. В. Камышенцева и соавторов [32], особо выраженная активация (более чем на порядок) глу-татионпероксидазы — фермента, элиминирующего гидроперекиси липидов, могла приходиться как раз на стадию резкого возрастания в клетках легочной

I

<1

)

ткани инфицированного организма уровйя концентраций гидроперекисей и резкого ухудшения клинической тяжести инфицированной популяции животных, сопровождаемой .началом гибели отдельных ее особей. Механизм действия антиоксидантов, например а'-токоферола или олифена, как отмёчаюТ авторы, в этих случаях, помимо всего прочего,, связан с активацией состояния (до двух порядков) именно глутатионпероксидазы; а не каталазы или супер-оксиддимутазы [25]. * • ' з

Анализ литературных данных приводит к'убеждению, что увеличение в'клетках бронхолегочной системы \ продуктов, липидной пероксйдации’ (гидроперекисей липидов) является своего рода,реакцией клетки на вирусы, поражающие эти клетки! Поэтому можно предполагать, что клетка использует специфические средства борьбы с поразившим ее вирусным патогеном, в частности, через посредство генерации супероксидн.ого анион-радикала (*02) и его производных (ОН’ и Н202), являющихся в этом случае специфическим “оружием" против вирусных белков и РНК, обрекая их на окислительную деструкцию активными формами кислорода. Но надо признать, что избыточные; концентрации активных форм кислорода, продукция которых, как можно предполагать,'была “задумана” клеткой против репродуцирующегося в ней вируса, в избыточных концентрациях оказываются вредными .для, самой, клетки, в частности для ее липидов, приводя их к декструк-ции и образованию избыточных концентраций1токсичных липиДныхтидроперекисей (ЙООН).'

Механизм'антивирусного эффёкта, связанного с участием систем протеинкиназного фосфорилиро-вания (контролируемого протеинкиназой А и обычными классическими'формами протеинкиназы С), может реализовываться, как отмечается в литературе, например, через посредство Ыа+, Н+?антипортерного звена плазматической мембраны, обеспёчивакэщего условия, особо неблагоприятные для вирусного “раз1 девания” или нарезания вирусного пробелка про-гемагглютинина [4, 21 ,-57]. •

Рассмотренное М. В. Хамышенцевым й соавторами [30-32, 97, 98] явление’ связанное со снижением, а не с возрастанием в условиях респираторновирусной инфекции показателей окислительного фосфорилирования (митохондриального синтеза АТФ), при одновременной активации митохондриального дыхания, на первый взгляд может оцениваться не иначе как.парадокс. И в первую, очередь потому, что клетка снижает интенсивность работы своего главного конвейера по производству"АТФ именно в ус1' ловиях поражения(пато!:енным фактором. Если следовать логике, то клетка, чтобы нё погибнуть, Должна активировать (а нё ингибировать), интенсивность работы своего главного энергетического "конвейе-ра”. ' ;

Механизм замедления интенсивности' работы окислительного фосфорилирования при 'респйратор-но-вирусной инфекции, неясен, хотя -не исключейо, что он может быть связан с торможением челночной активности митохондриального АДФ/АТФ-антй-пбртера [57]. ' ' • " ■ • 1 - :

Митохондрии клетки, как отмечается в процитй1 рованных выше работах; в условиях замедления ин; тенсивн'ости окислительного фосфорилирования, но сильной .активации дыхания, интенсифицирующих одноэлектронный путь генерации суперрксидного радикала (на участке движения электронов ФАДН или ФМНН1—Ре.З-белок— КоО,о), должны превращаться в особо мощный источник, попросту в “вулкан”, извергающий! массы молекул супёроксйдногб анио’н-радйкала (*02) [2; 58; 59; 63]. Высокие концентрации супероксидного анион-радикала - причина активации липиДной пероксидации. и окислительной деструкции других биополимеров клетки (белков, нуклеиновых кислот и полйсахаридов), о.тража-ющейся на! снижении функциональной активности клеток бронхолегочной системы инфицированного организма и повышении тяжебти рёспиратбрнб-ви-русной инфекуйи. , ... ,

Предполагается, что в рассмотренном явлении (снижении в условиях-респираторно-вирусной инфекции интенсивности окислительного фосфорилирования) может быть заложен глубокий биологический смысл, заключающийся в том, что понижение интенсивности работы главного конвейера по про1 изводству АТф - это, по'сути, одна из защитных реакций клетки инфицированного организма, направленная на ослабление■разрушительных последствий размножающегося .в ней вируса,, использующего энергетический (АТФ-азный) потенциал клетки для биосинтеза новых вирйонов [32]. -

ЛИТЕРАТУРА д. : 4

■ • ■ ■ . ' ' I. 1 .. г - '.'Г ■

1. Арчаков А. И. Мйкросомальное окисление. — М.,.

7У75,— 326 с.

2. Березов. 7~ Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая , химия,— М.:.Медицина,.,1998. — 704 с. '. , ,

3. Блюмёнфельд Л. А. Проблемы биологичёскои .

физики,—,М.: Наука,.1977.— 336 с. ' ' ,

4. Букринская А. Г., Жданов В. М. Вирусные инфекции XXI века,// Молекулярные основы вирусной патогенности,— !м.: Медицина,. 1991,— С'. 232-238.

5. ... Быкова И.О., Горбунов Н. В., Волгарев А, А. и др.

Окислительное фосфорилирование в митохондриях , печени при токсической форме экспериментальной гриппозной инфекции // Бюл. эксп. биол. —1991 ..№ 12- с. 617.-619.

6. Вершинина А. М., Гапон Л. И., .Шуркевич Н. П. и др. Эффектиеность .эмоксипирина в'лечении . артериальной гипертонии ' на Крайнем Севере // Клин, мед. '- '1999.-'Т. 77,- № 12,- С. 43-46. '

71 Винбградов' А- Д. Преобразование энергии в митохондриях / '/ Сорос, образо'ват. ж:—1999. —

№9-с. п-19, / ' -

8. Владимиров Ю. А., Арчаков А И. Перекисное .' окисление липидов в бйологичёских мембранах,—

М., 1972.-252 с.. , . ' ,

9. Владимиров Ю.-.А., Адызбва О. А., Деев А.И. и др. ’■ * Свободные.радикалы в живых системах // Итоги

„ науки и техники ВИНИТИ: Сёр: Биофизика,— 1991,—

■ ' Т. 29'.-215 с.

10. Владимиров Ю, А. Свободные радикалы ‘

и антиоксиданты // Вестн• РАМН,— 1998,— № 7:— : -с..43-51. 1 ::;У./ ;

11. 'Волькенштёйн М. В. Биофизика. — М.: Наука, 1981,— 576 с.

12. Воробьев К. В. Грипп: профилактика и лечение.— СПб.: Невский проспект, 2000,— 146 с.

13. Гамалея Н. Ф. Грипп и борьба с ним.—.М.-Л.: Изд-во АМН СССР, 1942.

14. Гольдштейн Б. Н., Корнилов В. В. Управляемая симметрией динамика мультиферментных комплексов. Модель пируватдегидрогеназного

. комплексаиз Escherichia coli // Молек. биол,— • .

1988,- Т..-22,-С. 538-548. ..

75, Елбакидзе Г. М., Духин А. И. Внутритканевой.

,. - контроль энергетического метаболизма в печени f крысы при различных функциональных состояниях этого органа //'ДАН СССР,— 1984.— Т. 274,— '

С. 1503-1507. • > .

16. - Елесеева С'. В.; Коган А. X., Грачев С. В. '

■ Кислородные свободно-радикальные, процессы .' . в митохондриях // Клинич. и патогенетич. пробл.. , нарушения кпеточн. энергетики: Материалы . • ч v

1,-й Всерос. конф., Москва 17-18 ноября, 1999. ,

17. Жданов В. М. Нетрадиционая терапия вирусных '' инфекций // Вестн. АМН СССР.— 1984:— № 2,—

С. 24-31. ; '' " г; ‘

18. ■ Жданов В: М: Эволюция вирусов. — М.: Медицина, ■ ■

> 1990.-371 с. -

19. Жданов В.. М., Гайдамович С. Я. Общая • ■,

, вирусология,—Т. 1,— М.: Медицина, 1982. .

20. .гЖданов В. М., Гайдамович С. Я. Частная ,

вирусология,— Т. 2,— М.: Медицина, 1982.

21. Жирнов О. П., Конакова Т. Ё.', Gasten И/., Kwenk’H. D. Характеристика протеолитичёского нарезания ■ нуклеокапсидного белка NP вируса гриппа

1 : в зараженных клетках ?// Вопр:. вирусол. — 1999. — №.6.-С..275-279. л ; •■■■'-

22. Каган В. Е., Орлов В.Н., Прилипко М. Л. Проблема , анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов // Итоги науки и техн. ВИНИТИ. Сер. Биофизика,— 1986,— Т. 18.— 118 с.

23. Камышенцев М. В., Сухинин В. П., Евдокимов В. Л;'Л\ и др. Коррекция перекисного окисления липидов при экспериментальном гриппе // Клиника, патогенез и лечение Гриппа и других ОРЗ:—

Л., 1989.- С. 82-88. ,

24. Камышенцев М. В., Сухинин В. П.,' Евдокимов В. Л. и др. Экспериментальный анализ детектирования перекисного окисления, липидов при гриппе // Клиника, патогенез и лечение-гриппа и других ОРЗ.-Л,, 1989-С. 146-150.

25. Камышенцев М. В., Чижов Н. П. Методологические подходы анализа метаболических нарушений

в клетках органа-мишени при экспериментальном i гриппе. I. Ферментная антиоксидантная система // Иммунология и патогенез гриппа и гриппоподобных заболеваний.^ Л., 1991,—С. 141-144.

26. Камышенцев М. В., Чижов Н. П. Методологические . подходы анализа метаболических нарушений

в клетках органа-мишени при экспериментальном гриппе. II. Перекисное окисление липидов // Иммунология и патогенез гриппа и гриппоподобных заболеваний, —Л., 1991'.—С. 144-146.

27. Камышенцев М. В., Волчек И. В., Платонов В. Г, и др. Концепция механизма терапевтического эффекта химиотерапии гриппа //Докл. РАН,— 1992,—

Т. 326.- С. 722-724.

28. Камышенцев М. В., Волчек И. В., Нарбеков О. Н. и др. Новая Антигрипповая Стратегия. Метаболическая модуляция, лекарственные средства // Междунар. мед. обзоры,— 1993,— Т. 1,— С. 23-31.

29. Камышенцев М. В.„Нарбеков б. К Проблема гриппа. Сможет ли человечество решить ее ■

в 20 столетии? // Terra Medica.— 1995,— № Л.—

С. 21-23. .................

30. Камышенцев М. В., Шабанов П. Д. Антиреспираторно-вирусные метаболические модуляторы в профилактике и лечении гриппа // Клин. мед. и патофизиол,— 2000.— № 1,— С. 39-42.

31. Камышенцев М. В., Шабанов П. Д. Антиреспираторно-вирусные метаболические модуляторы — новые средства профилактики и лечения гриппа // VI Рос.-итал. научн. конф.

'' "Инфекционные болезни: диагностика, лечение, профилактика".— СПб.; 2000,— С. 103.

32: Камышенцев М. В., Стефанов В. Е. Грипп: путь -

решения проблемы.— СПб.: Лань, 2000,— 240 с. -33. Карасев В. А., Стефанов В. Е., Курганов Б. И. ■ Надмолекулярные структуры; организаций, функционирование, происхождение // ИтогИ науки и техники ВИНИТИ. Сер. Биохимия,— 1989,— Т. 31.— -■189 с.; ■ . - , •

34.. Карасев В. А., Стефанов В. Е., Лучинин В. В-Как

построить биотип? //Биотехнология,— 1993,— ,1

,', № 2,- с. з-15._

35. Карасев В' А., Стефанов В. Е.‘ Эволюционный ‘ структурно-функциональный подход к надмолекулярным структурам //Успехи биол.

. химии,- 1991,-Т. 32,-С. 114-145. ■ -

36. Киселев О. И., Деева,Э..Г.,.Слита А. В. и др. Антивирусные препараты для лечения гриппа

и ОРЗ. Дизайн препаратов на основе полимерных носителей.— СПб., 2000.— 126с: "

37. Кобозев Н. И. О механизме катализа.

• III. О валентной и энергетической форме . ■ .

• гетерогенного и ферментативного катализа // , Журн. физ. химии..— 1960,—Т. 34,— С. 1443-1459.

38. ' Козлов Ю. П., Данилов В. С., Каган В. Е. и др.

Свободнорадикальное окисление липидов в биологических мембранах.— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972,— 88 с. •

39. Козлов Ю. П. Свободные радикалы и их роль

в нормальных и патологических процессах,— М.: Изд-во Моск. ун-та; 1973,— 173'с.

40. Кондрашева М. Н. Гоадации метаболического ' состояния митохондрий'и реакция ткани // Митохондрии, структура и функции в норме

и патологии,— М.:, Наука,.1971,— С. 25-40.

41. Кондрашева М. Н. Участие митохондрий в развитии адаптационного синдрома.— Пущино'-на-Оке, '

•' 1971,-20 с.

42. Конев'С. В.;Аксенцев С. Л., Черницкий Е. А. - . •

Кооперативные переходы белков в клетке. — Минск: Наука и техника, 1970,— С. 62-83. . ,

43. Конюшевская А. А. Эффективность антиоксидантов при остром гломерулонефрите у детей // Педиатр., акушерств., гинекол. (укр.). — 1999,— № 6,—

' С. 56-59,-

44. Красинская И. П., Литвинов И. С. и др. Два качественно различных структурно-функциональных состояния митохондрий // Биохимия,— 1989,—

Т. 54:-С: 1550-1556:

45. Курганов Б. И. Принципы интеграции клеточного метаболизма // Мол. биол:— 1986,— T:\20. —

С. 369-377. • . -

46. Курганов Б: .И. Роль мультиферментных комплексов в интеграции клеточного метаболизма // Мол. биол,- 1986- Т, 20,- С, 1530-1538.

47. Курганов Б. И., лЪбарёв А. Е. Принципы

пространственно-временной организации - ‘

клеточного метаболизма// Успехи совр.биол — ■ •

1989,- Т. 108,- С. 19-35.

48. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3 т. — М.: Мир,

, 1985.-,1056 с. .

49. Леннетт Э. Г. Вирусные респираторные болезни: вакцины и противовирусные Препараты // Бюл! ■ ВОЗ,- 1981,- Т. 59,-№3:~ С. 217-234.

50. Лим В. И., Аглямова Г. В: Принципы формирования пространственной структуры белков и нуклеиновых

j кислот. Стереохимическое моделирование // Мол.

! био'л,- 1999 - Т. 33,- № 6,- С. 1027-1034..

5:1. Медведев А. £., Труфанова Л. В., Голубенко А. В. j и др. Значение внутренней мембраны в реализации '' сАМР-зависймой активации ферментов митохондрий // Биохимия,— 1990,— Т. 55.—

С. 225-231. ' , ■ •

52. Мерзляк М. Hr, Соболев А. С. Роль супероксидных анион-радикалов и синглетного кислорода в

' патологии мембран'// ИтоГи науки и техники ВИНИТИ. Сер. Биофизика- 1975,- Т. 5- С. 118-165.

53. Моругова Т. В., Лазарева Д. Н: Влияние лекарственных средств на свободнорадикальное '■

- окисление // Экспер. и клин: фармакол,— 2000,— Т. 63,-№ 1.- С. 71-75.

54. Пескин А. В. Взаимодействие~активного кислорода с ДНК // Биохимия.—.1997,— №12,— С,. 1571-1578.

55. ПолакЛ. С., Михайлов А. С. Самоорганизация

в неравновесных физико-химических системах,—

М.: Наука, 1983,- 286 с. , ■

56. Рис Э. Г:-, Стенберг А. Д. От клеток к-атомам. — М.:; Мир, 1988,-312 с.

57. Скулачев В. П. Энергетика биологических мембран,—.М.: Наука, 1989,—564 с.

58: Скулачев В. П. Кислород, в живой клетке добро и зло//Рос. журн, гастроэнтерол., гепатол-., колопроктол:—1999,— № 1,— С. 12-18,-

59. Скулачев В. П. Эволюция .митохондрий и кислород;// Сорос, образоват.журн,— 1999.—№ 9. — С. 4-11.

60. Стефанов В. Лызлова С... Н. Креатинкиназа // Белки и пептиды.— М.: Наука, 1995,—С: 123-129.

61.- Чернавский Д.:С., Хургин Ю. И., Шноль С. Э.

■ ■Концепция "белок-машина" и ее следствия// Биофизика.— 1987.—Т. 32,— С. 775-781..

62. Энгельгардт В. А. Анаэробный распади аэробный ресинтез пирофосфата в: красных кровяных клетках птиц // Казан, мед. журн.— 1931.— Т. 27,— .

С. 496-504. '

63. Янковский О. Ю. Токсичность кислорода и биологические системы, —СПб.: Игра, 2000,— 294 с.

64. Barnes S. J.,Weitzman P...D, J. Organization of citric acid cycle enzymes into a multienzyme, cluster // FEBS Lett.- 1996 - Vol. 201.-.P. 267-270. \

65. Beekmans S.; KanarekL. Demonstration of physical interactions between consecutive enzymes of the citric acid cycle and of the aspartate-malate shuttle // Eur.

J. Biochem.- 1981- Vol. 177:- P. 527-535. .

66. Bonilla £., Tanji K., Hirano M.-et al. Mitochondrial, > - ---involvement in Alzheimer's disease // Biochim. Biophis. Acta.- 1999- Vol. 1410:- P. 171-172..

67. Chance B., Williams G. R. A simple and rapid assay of,. oxidative phosphorilation // Nature.— 1955a.— Vol. ,175—P. 1120-1121.

68. Chance S., Williams G. R. Respiratory enzymes in oxidative phosphorilation. 2. Difference spectra //

J. Biol. Chem.- 1955b- Vol. 217- P. 395-407. .

69. Chance S., Williams G. R. Respiratory enzymes, in

. oxidative phosphorilation. 3. The steady state // J.- Biol. Chem.- 1955c - Vol. 217.-P. 409-427:

70. Clarke F. М., Masters.С. ,D. On the association of glycolytic components in skeletal muscle extracts// Biochim. Biophys. Acta. —:1974,— Vol. 358,— '

P. 193-207. --- v : л • .

71. Clegg J. S. Properties and metabolism of the aqueous cytoplasm and its boundaries.// Amer. J. Physiol:—

. 1984.—Vol. 246,— P. R133-R151:

72. Couch R. B. Respiratory diseases // Practical . diagnoses of viral infections / Ed. by G. J. Galosso,

R. J. Whitley and Т. C: Merigan. N: Y. : Raven press, :, 1993, — P. 143-149.

73. Crumpacker C. S. Molecular targets of antiviral therapy // New Eng. J. Med.— 1989.— Vol. 321.—

P. 163-172.

74. Deli £.,Kiss L.,Kuo J. F. Cooperative interaction of protein kinase С and cAMP-dependent protein, kinase systems in human promyelocytic leukemia HL60 cell // FEBS Lett.- 1988.— Vol. 231,-P: 407-412. .

75. Dolin R. Amantadine and rimantadine // Antimicrob. Agents.— Amsterdam, 1988.— № 3,— P. 361-370.■

76.. Edelman A. М., Blumental D., K., Krebs E. G. Protein , serine/teronine kinases // Annu. Rev. Biochem.—

1987 - Vol.. 56,- P. 567-613.

77. Engelhardt W. A. Dit Beziehungen zwischen Atmung und Pyrophosphatumsatz in Vogelerythrocyten // Biochem. Ztschn—. 1932 - Bd. 251,-S. 343-345.

78. Engelhardt W. A. Ortho- und Pyrophosphat im,aeroben

und anaeroben\Stoffwechsel der Blutzellen // Biochem.. Ztschr.- 1930.-,\Bd. 251- S. 16-21. • ,

79. Filtz T, М., Cunningham M. 1., Stanig K. J. et al. Phosphorylation by protein kinase С decreases catalytic activity of.avian phospholipase C-b //Biochem. J.—

1999. - Vol. 338,- P. 257-264.-

80. Friendrich P. Supramolecular enzyme organization,

у Quaternary structure and beyond.— Budapest: -

Akademiai Kiado-and Oxford: Pergamon press,-1984,— 229 p. ’ ;• .....

81. Halestrop A..P. The regulation of matrix volume.of mammalian mitochondria in vivo and its role in the

■ - control of mitochondrial metabolism //.Biochim.

.Biphys. Acta.- 1,989.--Vol. 973.-P..355.

82:,, Hathway G. M..Trough J. A. Casein kinase

multi potential protein kinases //-Curr.. Topp. Cell. , Regul:- 1982,-Wol. 21H-P. 101-127. . .

83. Hogg N.,Kalyanaraman B. Nitric oxide and lipid ,: peroxidation // ESiochim. Biophis. Acta.— 1999,—

Vol. 1411.-N 2-3- P. 378-385. '

84. Hunter T. Protein kinase classification // Meth. Enzymol.—. 1991 - Vol. 200:- Pt. A.- P. 3-381

85. Hunter Т.,Cooper J. A- Protein tyrosine kinases// Annu. Rev. Biochem.— 1985.— Vol. 54,— P. 897-930.

86. Jacobson K. A.,Wojcieszyn J. W. The traslational •

, 'mobility of substances within the cytoplasmic matrix /■ Proc. Natl.'Acadi Sci. USA.—.1984,— Vol. 81.—

P. 6747-6751.; - ,.

87. Johnston J. D.; Brand M. D. Stimulation of the respiration rate of rat liver mitochondria by sub- . micromolar concentrations of extramitochondrial Ca2+ ■ //Biochem: J.—. 1987,- Vol. 245.-P. 217-222.

88. Kamyshentsev M: V-, ChizovN. P., Platonov V. G. etal. The role of oxidant factor in the chemotherapy of experimental influenza infection // 17th Int. Congr. Chemother. Berlin, 1991. Abstr. 1517..

89. Kamyshentsev M-. V., Filyov L. V., Voltchek l. V. Knot metabolic systems in new antiinfluenza strategy // Int.

• Congr. Infect. -Diseases. Nairobi, Kenya, 1992. Abstr. ; .

.. -. 123. - .. • г. v

90. -Kamyshentsev М. V:, Voltchek I. V., Filyov. L. V. et al.

New discovered factors of influenza severity regulation //Int. Congr. Infect. Diseases. Nairobi, Kenya, 1992. Abstr. 728, , . ■ ■

91. Kamyshentsev М. V., Voltchek I. V:, Filyov L. V. et al.

. New antiinfluenza strategy// 8th Mediter. Congr.

Chemother, Athens, Greece, 1992. Abstr. 379-

92. Kamyshentsev М. V., Voltchek I. V., Filyov L, V. et al.

Protein,kinase phosphorilation is the one of-metabolic target controlling the success of influenza treatment// 8th Mediter. Congr. Chemother. Athens, Greece, 1992: Abstr. 374. - • v '

93. Kamyshentsev М. V., Voltchek. I. V.,-Filyov L. V. etal. The advance, of new approach in management of experimental flu1. Lipid peroxidation // Int. Congr. ■ Management Infect. Amsterdam, 1992. Abstr. 002.

94. Kamyshentsev М. V., Voltchek I. V., Filyov L. V. etal.

The advance of new approach in management of experimental flu. 2. Role protein kinase phosphorilation //

Int. Congr. Management Infect. Amsterdam', 1992.

• Abstr. 005. ■

95. Kamyshentsev M. V., Voltchek'I. V:, Filyov L. V. etal.

A new direction of influenza treatment: conception //

Int: Congr. Management Infect: Amsterdam, 1992:. Abstr. 008.' '

96. Kamyshentsev M. V., Lavinsky Y. C., Voltchek I. V. etal: New Anti-Influenza Strategy: the real possibility // 9th Mediter. Congr. Chemother. Milano, Italy, 1994. Abstr.

, 019. -P. 56.

97. Kamyshentsev M. V. Dicision of influenza problem //

1st Eur. Congr. Chemother: Glasgow, Scotland, 1996. Abstr. 38.' . i

98. Kamyshentsev M. V.-Decision on the problem of influenza and some other respiratory diseases // Ann. Congr. Eur. Resp: Sci. Stockholm, 1996. Abstr. 47.

99. Kamyshentsev M. V., Voltchek I. V., Lavinsky Y. C. etal.

New Anti-lnflueriza Strategy: 1. The role of oxidant-factor in pathogenesis of influenza // Russ. Med. J.— 1996.-^ Vol. 1.-P.3-8. '\" ■ . ■ ' ~

100. Karasev V. A.,:Luchinin V: V., Stefanov V. E.-A model of

molecular electronics based on the concept of conjugated ionic-hydrogen bond system //Adv. Mater, for Optics and Electronics. — !994. ~ Vol. 4,— • ■ '

P. 203-218. - ■

101. Karasev V. A'.; Stefanov V. E. Chemical organization of supramolecular biostructures: realization of principles of continuity and conjugation through hydrogen bonds in the zone-block model ofbiomembranes //

J. Biochem. Organiz.— 1992,— Vol. 1 :— P. 71-87:

102. Krishna S. J. Supramolecular organization in living cells/ Proc. Indian. Nat. Sci. Acad.— 1998.—

Vol. 64,-P. 197-212.

103. Kurganov B. I., Lyutiarev A. E. Enzymes and '

multienzyme complexes as controllable systems //■ Soviet Scientific Reviews. Section D: Physicochemical

• Biology Reviews '/ Ed. by[V. P. Skulachev; Glasgow: Harwood Acad. Publ- 1988,- Vol. 8 - P. 16:

104. Kurganov B. I., LyubarevA. E. Biochemical organization // J. Biochem. Org.— 'l992.— Vol. 1,— P. 1-7.

105. Luby-Phelps K., Taylor D. L., Lanni F. Probing the structure of cytoplasm // J. Cell.'Biol.— 1986,— -Vol. 102,-P: 2015-2022.

106. Lyubarev A: E., Kurganov B. I. Supramolecular organization of tricarboxylic acid cycle enzymes // Biosystems.— 1989.— Vol. -22,— P. 91-102.

107. Lystova S. N., Stefanov V. E: Phosphagen kinases.— N.Y.: CRC Press, 1991.^ 222 p.

108. Mellor H., Parker P. J. The extended protein kinase C superfamily // Biochem. J.— 1998,— Vol. 332,—

P. 281-292.

109. Moreno-Sanchez, 1985; Moreno-Sanchez R. Regulation of oxidative phosphorilation in mitochondria by external free Ca2+ concentrations // J. Biol. Chem.— 1985:—

Vol. 260,- P. 4028-4034. '

110. Nishizuka Y. Protein kinase C arid lipid signaling for sustained cellular responses // FASEB J.— 1995,— Vol-9;-№■ 7.- P. 484-496.

111. PorpaczyZ., Surriegi B., Alko'nyi I. Interaction between

NAD-dependeht isocitrate dehydrogenase;a-keto-glutarate dehydrogenase complex, and NADH: ubiquinone oxidoreductase // J. Biol. Chem.— 1987,— Vol. 262,-P. 9509-9521. i •

112. Rogers M., Montague F. Protein kinase C involvement and control of interferon alpha secretion in lymphoblastoid nawalwa cells// J. Interferon Res.— ■ 1991,- Vol. 11- Suppl- P. 208-2106.

113. Rotilio G: Biochemical mechanism of oxy-radical' ■ production and the role of the antioxidant enzymes

in relation to hypoxic and ischemic tissue damage // ■'

Oxygen free radicals in shock / Ed. by G. Novelly,

F. Ursini.— Basel: Karger, 1986.— P. 1-8.

114. Schapira A: H. V. Mitochondrial dysfunction in neurodegenerative disorders // Biochim. Biophis.

Acta.- 1998,— Vol. 1366.-P. 225-233:

115. Schapira A. H. V. Mitochondria disorders // Biochim. Biophis. Acta.- 1999,- Vol. 1410,- P. 99-102.

116. Schenk P. W., Snaar-Jagalska B. E. Signal perception and transduction: the role of protein kinases //

Biochim. Biophis. Acta.— 1999,— Vol. 1449.— P. 1-24.

117. Srere P. A. The metabolon // Trends in Biochem. Sci.—

1985.— Vol: 10, — P; 109-110. > ' ' • .

118. Srere P. A. Complexes of sequential metabolic enzymes // Annu. Rev: Biochem.— 1987,— Vol. 56.—

P. 89-124.

119. Stefanov V: E. Elements of the enzyme structure: compositional units or functional modules in the bioelectronic network of enzymes? // Int. Conf. Industr: Applicat. Natural Modified Artificial Enzymes. Pisa, Italy,

1990. Abstr. 138.

120: Stefanov V. E. Energy transfer mechanism mediated ' by systems of hydrogen bonds. Plausible model //

An. Quim.- 1990.— Vol. 86,-P. 898-902.

121. Stefanov V. £., Karasev V. A. Evolutionary structure-functional approach to supramolecular structures and .--“Flip-flop" mechanism of biocatalysis // Int. Symp. Orgamiz. Biol. Str. Moscow, 1989. Abstr. 128.

122:Stefanov V: E., Karasev V. A: Flip-flop mechanism ■

in the enzymatic catalysis: model for kinetic description or physical reality? // An. Quim.— 1990 — Vol. 86.-—

P. 903-909. > - ■ '

123. Stefanov V. E., Karasev V. A.-The rriodule approach in the analysis;of macro- and supramolecular organization of biostrUctures // 20th Meeting of the FEBS. Budapest,

' 1990. Abstr. 177.

124. Stefanov V. E. Biochip designing and flip-flop enzymes as biomolecular multivibrators // Eur. Symp. Biocatalys. Graz, 1993. Abstr. 149.

125. Sushil J. K. Should high-dose vitamin E -supplementation be recommended to diabetic patients? // Diabetes Care —1999,—Vol. 22,— № 8.— "

’ ' P. 1242-1244. . '

126. Thomas W. E., Crespo-Armas A., Mowbray J. The influence of nanomolar calcium ions and physiological levels of thyroid hormone'on oxidative phosphorylation in rat liver mitochondria //Biochem. 'J.— 1987:—

Vol. 247 - P. 315-320:

127. Toomik R. Substrate specificity of protein kinases studied with synthetic peptides // Acta Univer: Upsaliensis. Uppsala: 1997,—48 p '.

128. Unitt J.F.,McCormack" J:D., Reid D. et al. Direct evidence for a role of intramitochondrial-Ca2++ in the regulation of oxidative phosphorilation in the stimulated rat heart // Biochem. 'J.— - 1989. — Vol. 262. — \

P. 293-301. ■ ' ■ ' ' •- - ■

129. Ursini F. The multilevel system against lipid peroxidation in living tissue // Oxigen free radicals

' ’in shock /Ed. by G. P. Novelli, F. Ursini.— Basel: Karger,

1986,- P. 9-14. ' ■

130. Walaas'S. T., Horn R.S., NairkA. C. etal. Skeletal-' muscle sarcolemma'proteins as targets foradenosine 3'5'-monophosphate — dependent and calcium — 1 dependent protein kinases // Arch. Biochem:

Biophys.- 1988,-Vol. 262.-P. 245-258.

131. Wojcieszyn J:W.,Schlegel R. A., Jacobson K. A. Measurements of the diffusion of macromolecules into the cytoplasm of living-cells. // Cold Spring Harbor Symp.'-Quant. Biol — 1982: — Vol. 46.— P. 39-44.

132. Yarden Y:, Ullrich A. Growth' factor receptor tyrosine kinases // Annu. Rev. Biochem. — "1988.— Vol. 57 —

p. 443-478.' ' V.’ .> -