O2 и NADPH-оксидаза
Впервые взаимосвязь окисления ЛНП с клеточной продукцией O2 была показана Д. Морел с соавт. [1169]. Окисление ЛНП человеческими нейтрофилами, моноцитами и макрофагами наблюдалось только при стимуляции клеток (зимозаном или ФМА), ведущей к активации NADPH-оксидазы [417, 985], коррелировало с продукцией O2 во внеклеточную среду и ингибировалось СОД [171, 285]; окисление ЛНП перитонеальными макрофагами мыши также снижалось при действии ингибиторов NADPH-оксидазы: дифенилениодония и дифенилиодония [1759].
Ингибирование протеинкиназы C в моноцитах человека снижало как продукцию супероксид-аниона, так и окисление ЛНП [1017]. Сравнительные исследования, проведенные на культурах человеческих фибробластов, эндотелиоцитов кролика и быка, гладкомышечных клетках сосудов кролика и обезьяны, показали, что бычьи эндотелиоциты, в отличие от других клеток, синтезируют мало супероксид-аниона и не способны окислять ЛНП [1563]. Окислительная модификация липопротеинов эндотелиоцитами и гладкомышечными клетками артерий также зависела от наработки O2 и ингибировалась СОД, в то же время очищенная каталаза и инактивированная СОД не влияли на окисление [738, 1563].В Т- и B-лимфоцитах, в фибробластах и эндотелиоцитах выявлены ферментативные системы, сходные с NADPH-оксидазой фагоцитирующих клеток, и данные клетки также способны окислять ЛНП. Хотя NADPH-оксидаза представляет собой эффективную ферментативную систему генерации О2, взаимосвязь ее активности с окислением ЛНП не так очевидна. Это вызвано тем, что супероксидный анион-радикал — слабый окислитель и не способен индуцировать процессы ПОЛ. Было показано, что протонированная форма О- (пергидроксильный радикал НО2) может окислять очищенные жирные кислоты [331]; однако ни НО^, ни О2 не обладали такой способностью в отношении жирных кислот в составе клеточных мембран и липопротеиновых частиц [238, 821], хотя и снижали содержание эндогенного α-токоферола.
Недавние исследования показали, что продукция О2 моноцитами, макрофагами и эндотелиальными клетками не коррелирует с окислением ЛНП, а ингибирующий эффект различных препаратов СОД (Сц,/п-СОД, Мп-СОД, Fе-СOД) определяется их способностью связывать ионы железа [825, 1292]; более того, некоторые исследователи не выявили ингибирующего эффекта СОД в отношении окисления ЛНП эндотелиоцитами [1292] и макрофагами [825, 1378]. Ингибитор NADPH-оксидазы дифенилиодоний подавляет окисление ЛНП резидентными макрофагами [985, 1759], однако он токсичен для клеток и недостаточно специфичен (ингибирует также NO-синтазу и митохондриальную NADH-оксидазу [825]).Первые эксперименты с моноцитами больных с хроническим гранулематозом выявили их сниженную способность окислять ЛНП [713]. Однако последующие исследования, выполненные на клетках, полученных от больных с разными формами данной патологии, показали, что дефицит цитозольной компоненты NADPH-оксидазы р67р1юх никак не сказывался на окислении ЛНП. Дефицит цитозольной компоненты р47р1ох и мембранно-связанной компоненты gp91phox уменьшал окислительную модификацию, однако авторы предполагают, что это снижение связано с особенностью клеточного состава крови данных больных, для которых характерно высокое содержание лимфоцитов [1760, 1759]. В то же время недавно показано, что ингибирование в моноцитах человека экспрессии р47р1ох белка на уровне его мРНК приводило к снижению как продукции ими О-, так и окисления ЛНП [326]. Полиморфизм гена субъединицы р22р1ох C242T, приводящий к замене остатка тирозина на гистидин в положении 72, уменьшению стабильности белка и снижению выраженности дыхательного взрыва [1788], по-разному сказывается на склонности его носителей к атерогенезу в зависимости от популяционной принадлежности. Так, в Японии у пациентов с ангиографически верифицированным атеросклерозом коронарных артерий он встречается реже, чем у здоровых людей [793], что не характерно для представителей белой расы [640].
В то же время у последних полиморфизм A640G в 3'-концевом нетранслируемом участке гена р22phox был ассоциирован с ишемической болезнью сердца, а аналогичная вариация у монголоидов не сопровождалась изменением частоты встречаемости данного заболевания.Возможно, что участие NADPH-оксидазы в окислении ЛНП может осуществляться не прямо (путем наработки О2), а через образование реакционного пероксинитрита (см. ниже); предполагается также, что гемовый цитохром b558 может выступать своеобразным клеточным реактивом Фентона, способным разлагать органические перекиси и окислять ЛНП [565]. Однако эти предположения требуют дальнейшего изучения.
Активация NADPH-оксидазы в эндотелиальных и фагоцитирующих клетках может служить причиной нарушения регуляции тонуса сосудов при атеросклерозе. Это связано с ингибированием действия на гладкомышечные клетки NO-радикалов, являющихся эндотелиальным фактором релаксации сосудов. Лизофосфатидилхолин (ате- рогенный липид) усиливает продукцию O2 эндотелиальными клетками и таким образом может ингибировать релаксацию сосудов и индуцировать образование реакционного пероксинитрита [940].