Слайд 1Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Оренбургский Государственный Медицинский
Университет» Министерства Здравоохранения Российской федерации
КАФЕДРА химии
Современные аспекты метаболического действия карнозина
Выполнил: студент 213 группы
Костенко А.В.
г. Оренбург
2020год
Слайд 2Цель:
Рассмотреть антиоксидантное действие карнозина в условиях окислительного стресса.
Задачи:
Провести обзор литературы
по действию карнозина в условиях окислительного стресса.
Изучить принципы и механизмы
действия карнозина.
Оценить антиоксидантную активность карнозина в условиях окислительного стресса.
Слайд 3Начиная с 70-х годов, в медицинской литературе появилось большое число
исследований, посвященных взаимосвязи между свободными радикалами, различными патологическими изменениями в
организме и старением.
В связи с этим большое число исследований было сконцентрировано на изучении соединений, обладающих антиоксидантной активностью.
Слайд 4Одним из перспективных антиоксидантов является природный нейропептид карнозин.
обладает свойствами прямого антиоксиданта – перехватчика радикалов
является антигликирующим агентом,
хелатором
ионов металлов,
молекулярным шапероном ,
индуктором антиоксидантных систем в условиях окислительного стресса.
Слайд 5Эффективность действия карнозина в организме ограничена низкой липофильностью, а также
его гидролизом, осуществляемым специфическим ферментом - карнозиназой [3].
Слайд 6В последние десятилетия в России интенсивно исследовались эффекты карнозина в
опытах in vitro и in vivo.
На различных экспериментальных моделях
заболеваний ЦНС, характеризующихся окислительными повреждениями мозга, было установлено антиоксидантное и нейропротекторное действие карнозина.
Слайд 7Эффективное антиоксидантное действие карнозина
может быть опосредованно несколькими
механизмами:
непосредственное взаимодействие с радикальными
продуктами,
перехват свободных радикалов,
активация супероксидперехватывающей активности организма
Слайд 8Интересны опыты, характеризующие возможность взаимодействия карнозина с супероксид - анионом
кислорода – первым АФК в цепи их взаимных превращений.
При
тех концентрациях супероксида, которые характерны для нормального состояния ткани, карнозин не взаимодействует с ним заметным образом, однако повышение его уровня в тканях, в условиях окислительного стресса, может сделать это взаимодействие вероятным*
*(Aruoma et al., 1989; Tanigawa et al., 1990; Yoshikawa et al., 1993); (Pavlov et al.,1993; Klebanov et al., 1997)
Слайд 9Сравнение эффективности карнозина и ряда других тушителей супероксид – аниона
показывает, что карнозин гораздо менее эффективен, чем супероксиддисмутаза (СОД), но
близок по эффективности к витаминам Е и С.
Слайд 10Для тканей, бедных СОД, аскорбатом и
α-токоферолом, но с риском повышенной опасности
возникновения окислительного стресса, карнозин может явиться реальной защитой от супероксид – аниона.
Присутствие карнозина может обеспечить клеткам альтернативный способ защиты от супероксида вместо образования пероксида водорода, которое предусмотрено в случае действия СОД.
Слайд 11Карнозин способен реагировать с гипохлорит–анионом.
Этим объясняется защита белка от индуцированного
гипохлоритом образования карбонильных групп и поперечных связей, в частности, способность
проявлять антиоксидантные свойства, направленные на подавление свободнорадикальных реакций путем взаимодействия с активными формами кислорода.
Слайд 12Карнозин может служить ловушкой пероксильных и гидроксильных радикалов, синглетного и
супероксид–аниона кислорода, а также может нейтрализовать гипохлорит–анион, образуя с ним
стабильные хлораминовые комплексы*
* Болдырев А.А.,. Карнозин. Биологическое значение и возможности применения в медицине. Под редакцией академика РАН Т.М. Турпаева. 1998; с.148-150, 229
Слайд 13Ишемический инсульт – одно из самых распространенных и социально значимых
заболеваний, в патогенезе которого важная роль отводится окислительному стрессу.
Карнозин
рассматривают как модулятор активности эндогенной антиоксидантной системы. В недавно проведенных исследованиях было впервые показано, что низкие суточные дозы карнозина при его введении в постишемическом периоде также способны оказывать нейропротекторное действие*.
* Карнозин восстанавливает активацию сигнальных каскадов и соотношение белков-регуляторов апоптоза в приочаговой зоне при необратимой фокальной ишемии мозга у крыс. Лопачева О.М. и др. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2018; 12(1): с.38–49.
Слайд 14 Защитные эффекты карнозина при ишемическом инсульте:
поддержание эндогенного антиоксидантного статуса,
уменьшении объема очагов ишемического поражения,
обеспечении сохранности двигательной активности животных
и
долговременной памяти, выявляемых в таких тестах как открытое поле, норковая камера, водный лабиринт Морриса [2].
Слайд 15Исходя из того, что карнозин уменьшает площадь очага ишемического повреждения
ткани мозга, предполагается, что его эффект может выражаться через ингибирование
митохондриального пути апоптоза в нейронах, который запускается в приочаговой зоне.
Слайд 16Нейропротекторная эффективность карнозина при фокальной ишемии мозга связана с его
способностью препятствовать изменению соотношения про- и антиапоптотических белков семейства Bcl-2,
в особенности Bax и Bcl-2, а также уменьшению активации киназы Akt, регулирующей соотношение и активность данных белков.
Слайд 18При прохождении в мозг через гематоэнцефалический барьер карнозин может непосредственно
участвовать в предотвращении развития окислительного стресса как во внеклеточном пространстве,
так и благодаря активности белка-транспортера PEPT2 внутри клеток, где продукция АФК запускает киназные каскады, влияющие на баланс про- и антиапоптотических белков.
Слайд 19Можно полагать, что антиоксидантный механизм нейропротекторного действия карнозина в условиях
фокальной ишемии мозга является одним из ведущих факторов регуляции баланса
про- и антиапоптотических белков.
Слайд 20В пилотных исследованиях было показано, что карнозин повышает эффективность базисной
терапии у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией и болезнью Паркинсона [2].
Слайд 21Таким образом, особенностью карнозина является сочетание прямых антиоксидантных эффектов, направленных
на нейтрализацию АФК, с одной стороны, и модулирующего действия на
активность вовлеченных в развитие окислительного стресса ферментов и NMDA-рецепторов, с другой.
Слайд 22ЛИТЕРАТУРА
1. Болдырев А.А.,. Карнозин. Биологическое значение и возможности применения
в медицине. Под редакцией академика РАН Т.М. Турпаева. 1998; с.148-150,
229.
2. Карнозин восстанавливает активацию сигнальных каскадов и соотношение белков-регуляторов апоптоза в приочаговой зоне при необратимой фокальной ишемии мозга у крыс. Лопачева О.М. и др. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2018; 12(1): с.38–49.
3. Park H.S., Han K.H., Shin J.A. et al. The neuroprotective effects of carnosine in early stage of focal ischemia rodent model. J Korean Neurosurg Soc 2014; 55(3): с.125–130.