Незримое одеяние голых тварей Юлий Александрович Лабас, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биохимии им.А.Н.Баха РАН. Анна Викторовна Гордеева, младший научный сотрудник того же института. Лена Григорьевна Наглер, старший научный сотрудник Института биохимической физики им.Н.М.Эммануэля РАН.
    Все мы помним сказку Г.-Х.Андерсена "Новый наряд короля". Король, будучи голым, думал, что просто не видит своего платья, а когда это поняли все его подданные, не нашел в себе сил признать их правоту. Но в природе и в самом деле есть существа, одетые в невидимую для нас одежду, ее замечают только те, для чьего "взора" она предназначена. Незримое одеяние подобных существ "соткано" из так называемых активных форм кислорода (АФК). В этой статье мы расскажем, что это за твари, для чего им нужна невидимая одежда, как ее "шьют" и кому дано "видеть" ее. Но вначале рассмотрим подробнее, что собой представляют эти активные формы кислорода*.
    * Об этом см. также: Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло // Природа. 1997. №11. С.26-35.
    Все активные формы кислорода - это продукты неполного восстановления молекулы O2. Среди АФК есть и радикалы, например супероксид ·O2-, гидроксильный радикал ·ОН, и молекулы - перекись водорода Н2O2, хлорноватистая кислота НClO (ее анион СlO- называется гипохлоритом).
    Существует несколько путей образования АФК в организме. Они появляются в качестве побочного продукта в процессах аэробного метаболизма, если в дыхательной цепи митохондрий (энергетических станций клетки) кислород восстанавливается не полностью. Образуются АФК и за счет работы некоторых цитозольных ферментов, например ксантиноксидазы, и тоже как побочный продукт [1]. Однако существуют ферменты, единственное назначение которых - генерация активных форм кислорода.
    Среди таких ферментов особенного внимания заслуживает NADPH (никотинамидадениндинуклеотидфосфат)-оксидаза плазматической мембраны (NADPH-oxidase - NOX). Она восстанавливает молекулярный кислород во внеклеточном пространстве до супероксида ·O2-, окисляя при этом цитозольный NADPH до NADP+. У животных найдено пять изоформ (изозимов) этого фермента, выполняющих разные функции в разных тканях и органах [2].
    Из числа других ферментов, генерирующих АФК, назовем еще два. Это миелопероксидаза (myeloperoxidase - MPO) и ее природный гибрид с NADPH-оксидазой. Первый фермент отвечает за образование хлорноватистой кислоты HСlO из перекиси водорода и хлорид-аниона [3], а гибрид, т.е. двойная оксидаза (dual oxidase - DUOX), сразу превращает супероксид ·O2- в перекись водорода, которая затем окисляет различные внеклеточные субстраты [4].
    NADPH-оксидаза и миелопероксидаза впервые были обнаружены в белых кровяных тельцах - макрофагах и нейтрофилах. При встрече с патогенными микроорганизмами эти клетки либо "обстреливают" их супероксидом ·O2-, либо подвергают "химической атаке" перекисью водорода Н2O2 и хлорноватистой кислотой НClО, либо поглощают микроорганизмы, загоняя в "газовые камеры" - специальные пузырьки-фагосомы, где и обрабатывают перекисью и супероксидом [5].
    В последние 10 лет ферменты, подобные NADPH-оксидазе белых кровяных телец, найдены в большинстве тканей и органов высших животных, в том числе человека, и растений [2]. В желудочно-кишечном тракте изозим NOX1 выполняет защитную функцию; NOX2 регулирует процессы старения в головном мозге; NOX3 - образование слуховых камешков-отолитов во внутреннем ухе, NOX4 - формирование красных кровяных телец (эритроцитов) в почках посредством регуляции выработки специальных веществ, эритропоэтинов, а в сосудах контролирует кровяное давление, управляя их тонусом. ............