ИСТИНА

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) лежит в основе патогенеза многих заболеваний, среди которых можно выделить атеросклероз, поражение ЦНС (болезни Паркинсона, Альцгеймера и Хантингтона), различные воспалительные процессы и прочие. Для защиты от ПОЛ в системах in vivo недавно предложен подход, основанный на использовании значительного изотопного эффекта в скорость-лимитирующей цепной реакции ПОЛ. Для этого предлагается использовать полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), содержащие атомы дейтерия вместо протонов в бис-аллильных положениях (D-ПНЖК), что приводит к эффективному подавлению ПОЛ при неизменности обычных химических свойств жирных кислот. В связи с этим дейтерированные ПНЖК рассматриваются как перспективные терапевтические средства для лечения нейродегенеративных заболеваний. В экспериментальных моделях болезней Паркинсона и Альцгеймера у мышей было продемонстрировано значительное подавление развития симптомов при введении в пищу D-ПНЖК [1,2]. Отметим, что в клетках дрожжей при окислительном стрессе наличие менее 20 % D-ПНЖК от общего количества ПНЖК приводило к полной остановке ПОЛ [3]. Механизм такого сильного подавления ПОЛ на настоящий момент неясен. Для выяснения данного механизма мы попытались количественно оценить защитное действие фосфолипидов, содержащих D-ПНЖК, при индукции ПОЛ как по их влиянию на образование диеновых коньюгатов в липосомах, так и по их влиянию на вызванную ПОЛ пермеабилизацию липосом. Для получения моноламеллярных липосом нам использован метод экструзии, основанный на продавливании дисперсии липосом через поликарбонатные фильтры на ручном миниэкструдере. Индукция неспецифической утечки (пермеабилизация) липосом, отражающая нарушение целостности липосомальной мембраны, измерялась по изменению интенсивности флуоресценции липосом, нагруженных флуоресцирующим красителем сульфородамином Б [4]. Диеновые конъюгаты, являющиеся первичными продуктами ПОЛ, регистрировали на спектрофотометре по поглощению при 234 нм [5]. В условиях индукции ПОЛ в липосомах оба экспериментальных подхода продемонстрировали значительное протекторное действие D-ПНЖК, для которого характерно наличие концентрационного порога. Обнаружено, что защитное действие зависит от природы D-ПНЖК и определяется, в первую очередь, общим уровнем дейтерированных бис-аллильных (CD2) групп в липидном бислое. Получена зависимость порогового содержания (%) D-ПНЖК от вида использованных D-ПНЖК на примере липидов, содержащих остатки дейтерированной линолевой, линоленовой, арахидоновой, эйкозапентаеновой или докозагексаеновой кислоты (около 20-25% для D2-Lin-PC и намного меньше для D10-DHA-PC). Показано соответствие между концентрациями дейтерированных фосфолипидов, эффективными для подавления ПОЛ, и концентрациями, обеспечивающими защиту целостности мембраны. Таким образом, продемонстрирован сильный защитный эффект небольших количеств D-ПНЖК в липосомальных бислоях, ранее описанный в живых системах [6]. 1. Shchepinov M.S., et al. Isotopic reinforcement of essential polyunsaturated fatty acids diminishes nigrostriatal degeneration in a mouse model of Parkinson's disease. Toxicol. Lett. 207 (2011) 97-103. 2. Raefsky S.M., et al. Deuterated polyunsaturated fatty acids reduce brain lipid peroxidation and hippocampal amyloid β-peptide levels, without discernable behavioral effects in an APP/PS1 mutant transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiol. Aging, 66 (2018) 165-176. 3. Hill S., et al. Small amounts of isotopereinforced polyunsaturated fatty acids suppress lipid autoxidation. Free Radic. Biol. Med. 53 (2012) 893-906. 4. Firsov A.M., et al. Peroxidative permeabilization of liposomes induced by cytochrome c/cardiolipin complex. Biochim. Biophys. Acta - Biomembranes, 1848 (2015) 767-774. 5. Yamamoto Y., et al. Oxidation of lipids. 7. Oxidation of phosphatidylcholines in homogeneous solution and in water dispersion, Biochim. Biophys. Acta, 795 (1984) 332-340. 6. Andreyev A.Y., et al. Isotope-reinforced polyunsaturated fatty acids protect mitochondria from oxidative stress. Free Radic. Biol. Med. 82 (2015) 63–72.