Биологическая роль ксантиноксидазы

1. Генерация АКМ ксантиноксидазой играет важную роль при различных процессах:

- метаболизме железа;

- регуляции тонуса сосудов;

- клеточной пролиферации;

- обеспечении бактерицидного потенциала молока.

2. Важная роль КО отмечается в обеспечении врожденного иммунитета.

Антимикробная роль фермента подтверждается его локализацией преимущественно в эпителиальных клетках. Так, в эпителиальных слоях желудочно-кишечного тракта крыс гистохимически выявляются частично разрушенные бактерии, окруженные молекулами КО.

Для новорожденных дополнительным источником фермента, обеспечивающего антимикробную защиту, служит молоко матери.

Интересно, что активность КО грудного молока у женщин резко возрастает в период лактации, достигая максимума (50-кратное увеличение) в первые 15 дней после родов и снижаясь до базального уровня к концу первого месяца. При этом содержание белка фермента изменяется незначительно, что свидетельствует о его посттрансляционной регуляции путем внедрения молибденового кофактора.

КО участвует в противовирусной защите организма. Показано, что у мышей, инфицированных вирусом гриппа, наблюдается значительное (в сотни раз) усиление активности КО в легких. При этом происходит гиперпродукция АКМ, приводящая к гибели животных на 12 день, тогда как титры вируса в легких не определяются уже на 10 день. Введение ингибитора КО аллопуринола повышало выживаемость животных.

3. Ксантиноксидоредуктаза является единственным метаболическим источником мочевой кислоты, которая является важнейшим антиоксидантом.

4. КО, локализованная на поверхности эндотелия, может действовать как молекулярный переключатель, т.е. индуцирует синтез О₂ ^. , который ингибирует оксид азота (NO^.) и тем самым способствует адгезии циркулирующих фагоцитов. Это приводит к обнаружению, поглощению и киллингу микроорганизмов ретикуло-эндотелиальной системой. Кроме того, гиперпродукция О₂ ^. в КО-реакции приводит к акцептированию NO^., важнейшего регулятора тонуса сосудов и может способствовать возникновению системой гипертензии. Показано, что внутривенное введение ингибиторов КО (аллопуринола, аллоксантина) приводило к снижению кровяного давления у спонтанно гипертензивных крыс.

5. О₂ ^. продуцируемый в КО-реакции, является предшественником других форм АКМ (Н₂О₂, ОН^.) с более выраженным цитотоксическим действием.

Так, АКМ, образующиеся в КО-реакции ингибируют Са²⁺-АТФ-азу саркоплазматического ретикулума, что приводит к угнетению транспорта Са²⁺ и повреждению сосудов. Поэтому в клинике применяют ингибиторы КО для снижения уровня цитотоксичных АФК.