Из схемы 2 видно, что при комбинированном действии факторов физической и химической природы, таких, как излучение 2-ой гармоники Nd-YAG лазера с длиной волны 533 нм и плотностью мощности 200 мВт/см2 и 0,06 % раствора гипохлорита натрия происходит диссоциация карбоксигемоглобина и переход гемопротеида из R- в Т-конформацию, присущую дезоксигемоглобину.
Доказано, что при этом изменяется энергетика электронов атома железа, входящего в состав гема и переход их из низкоспинового в высокоспиновое состояние (23, 24, 88, 120, 141). Этому способствуют действие энергии квантов света, окислительные способности гипохлорита натрия.
Кроме действия на гем, оптическое излучение влияет на положение дистального гистидина, который, являясь ароматической аминокислотой, восприимчив к оптическому излучению. При этом, очевидно, происходит перемещение боковой цепочки дистального гистидина, выполняющей функцию «ворот» в гемовом пакете, и у угарного газа появляется возможность «выйти» из гемопротеида. Когда угарный газ покидает гемовый карман, происходит его окисление до углекислого активным кислородом, переносчиком которого является гипохлорит натрия. Вероятно, происходит стимуляция этой реакции оптическим излучением, часть которого передается с хромофорного комплекса – гема на молекулу угарного газа, «распаривая» имеющуюся у него неподеленную пару электронов и делая молекулу СО более реакционоспособной.
Переход угарного газа в углекислый создает условия для присоединения к гемоглобину альтернативного лиганда кислорода, уровень которого в крови повышается благодаря гипохлориту натрия, и образования оксигемоглобина, что способствует коррекции гипоксии. При этом Т-конформация гемоглобина переходит в R-конформацию. При присоединении кислорода происходят большие структурные изменения в области a1b2-контакта. В результате присоединения кислорода одна пара субъединиц поворачивается относительно другой пары ab на 15. Происходит перемещение атома железа в плоскость гема и передвижение проксимального гистидина, разрыв солевых связей между карбоксильным концом a1-цепи и аминоконцом a2-цепи, между боковой цепью аргинина на этом же С-конце и аспартатом a2-цепи, между карбоксильным концом b1-цепи и боковой цепью лизина, принадлежащего a2-цепи, между имидазольной боковой цепью С-концевого остатка b1-цепи и боковой цепью аспартата, также принадлежащего b1-цепи. То есть жесткая структура дезоксигемоглобина меняется на менее напряженную структуру оксигемоглобина.
Таким образом, взаимодействия между гемоглобином, угарным газом, лазерным излучением и гипохлоритом натрия можно представить, с точки зрения изменения конформации гемопротеида как R – T – R переход, при котором изменяется функциональное состояние гемопротеида. Лазерное излучение и гипохлорит натрия могут послужить методом патогенетической коррекции при острых отравлениях угарным газом.
С другой стороны, угарный газ и оптическое излучение могут считаться воздействиями не только экзогенного, но и эндогенного характера. Известно, что в последнее время СО приписываются свойства вторичного мессенджера, учитывая его способность активировать гуанилат-циклазу с последующим образованием цГМФ. С другой стороны, в организме постоянно идут реакции, сопровождающиеся свечением, речь идет о реакциях рекомбинации радикалов, например, реакция Фентона. Поэтому воздействие угарного газа и лазера можно рассматривать и с точки зрения эндогенной регуляции конформации гемоглобина.
Способность гемопротеидов иметь различные конформации имеет очень важное биологическое значение и позволяет говорить о них не как о статических а как о динамических структурах, которые могут претерпевать конформационные изменения в процессе биологического функционирования.
Схема 2. Возможный патогенез отравления CO и механизм детоксикации с помощью комбинированного действия лазерного облучения и окислителя.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.