Вопрос 3. Обезвреживание метгемоглобина. Значение глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (гл-6-ФосфатДг).

Постоянным источником активных форм кислорода в эритроцитах является неферментативное окисление гемоглобина:

1) b Fe²⁺  ₂  etb Fe³⁺  ₂^־

Активные формы кислорода могут вызывать гемолиз эритроцитов. Увеличение же содержания метгемоглобина в крови выше физиологической нормы может привести к хронической гипоксии из-за нарушения транспорта кислорода. У здорового человека концентрация метгемоглобина в крови не превышает 1%. Это обеспечивается благодаря тому, что эритроциты содержат ферментную систему, предотвращающую токсическое действие радикалов кислорода и восстанавливающую окисленный метгемоглобин.

Гликолиз обеспечивает восстановление НАД, который является коферментом метгемоглобинредуктазы (цитВ5), катализирующей восстановление метгемоглобина до гемоглобина.

Восстановление метгемоглобина может осуществляться неферментативным путём, за счёт веществ, являющихся донорами водорода. Например, за счёт витамина В₁₂, аскорбиновой кислоты, глутатиона. Глутатион восстанавливая метгемоглобин, превращается в окисленный глутатион (GSSG). Окисленный глутатион в свою очередь восстанавливается ферментом глутатионредуктазой, кофермент которого НАДФ-Н образуется в пентозофосфатном пути катаболизма глюкозы.

Глутатион также является донором водорода для глутатионпероксидазы, катализирующей реакцию расщепления перекиси водорода до двух молекул воды.

(2) Н₂О₂+2GSHGSSG+2H₂O

Перекись образуется в эритроцитах из О₂^-, под действием супероксиддисмутазы. Супероксидный анион (О₂^-) образуется в процессе окисления гемоглобина в метгемоглобин.

Наследственная недостаточность фермента глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы имеет аутосомно-рецессивный тип наследования, причём гетерозиготы по данному дефектному гену не подвержены малярии.

При накоплениях в клетках возникает дефицит НАДФН, падает глутатионовая защита. Это приводит к увеличению содержания в клетках активных форм кислорода, вызывающих окисление SH-групп молекул гемоглобина. Образование дисульфидных связей между протомерами гемоглобина и метгемоглобина приводит к их агрегации – образованию телец Хайнца. Последние способствуют разрушению эритроцитов при попадании их в мелкие капилляры. Активные формы кислорода и сами разрушают мембраны, вызывая перекисное окисление липидов мембран.