Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

"Child`s Health" 7 (75) 2016

Back to issue

The Antioxidant System of the Respiratory Tract. The Intracellular Antioxidant Protection in the Respiratory Tract (Part 3)

Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

В огляді літератури викладені сучасні дані щодо глутатіону та глутатіонзалежних ферментів, що виконують центральну роль у функціонуванні внутрішньоклітинного антиоксидантного захисту в респіраторному тракті. Детально розглянута участь глутатіону в окислювально-відновних реакціях, детоксикації та регуляції активності внутрішньоклітинних сигнальних шляхів. Подана фізіологічна роль та ефекти дії глутатіону.

В обзоре литературы изложены современные данные о глутатионе и глутатионзависимых ферментах, выполняющих центральную роль в функционировании внутриклеточной антиоксидантной защиты в респираторном тракте. Подробно рассмотрено участие глутатиона в окислительно-восстановительных реакциях, детоксикации и регуляции активности внутриклеточных сигнальных путей. Представлена физиологическая роль и эффекты действия глутатиона.

The literature review presents the current data on glutathione and glutathione-dependent enzymes that play a central role in the functioning of the intracellular antioxidant protection in the respiratory tract. The place of glutathione in oxidation reactions, detoxication and regulation of the activity of intracellular signal transduction pathways are considered in detail. The physiological role and effects of glutathione action are presented.


Keywords

антиоксидантна система; респіраторний тракт; внутрішньоклітинний антиоксидантний захист

антиоксидантная система; респираторный тракт; внутриклеточная антиоксидантная защита

antioxidant system; respiratory tract; intracellular antioxidant protection


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Бессонова Л.О. Роль системы глутатиона в антиоксидантной защите при сочетанной патологии гипоксического генеза / Л.О. Бессонова, Н.В. Верлан, Л.С. Колесниченко // Сибирский медицинский журнал. — 2008. — ​Т. 81, № 6. — ​С. 19-21.
2. Костюк В.А. Биорадикалы и биоантиоксиданты / В.А. Костюк, А.И. Потапович. — ​Минск: БГУ, 2004. — 174 с.
3. Кулинский В.И. Система глутатиона I. Синтез, транспорт глутатионтрансферазы и глутатионпероксидазы / Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. // Биомедицинская химия. — 2009. — ​Т. 55, № 3. — ​С. 255-277.
4. Кулинский В.И. Система глутатиона II. Другие ферменты, тиолдисульфидный обмен, воспаление и иммунитет, функции / Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. // Биомедицинская химия. — 2009. — ​Т. 55, № 4. — ​С. 365-379.
5. Кулинский В.И. Глутатион ядра клетки и его функции / Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. — 2010. — № 5. — ​С. 3-5.
6. Слончак А.М. Структура і функції глутатіон-s-трансферази Р1-1 / А.М. Слончак, М.Ю. Оболенська // Укр. біохім. журн. — 2009. — ​T. 81, № 1. — ​C. 5-11.
7. A comparison of thiol peroxidase mechanisms / L. Flohé, S. Toppo, G. Cozza, F. Ursini // Antioxid. Redox Signal. — 2011. — ​Vol. 15, № 3. — ​P. 763-780. doi: 10.1089/ars.2010.3397. Epub 2010 Nov 1.
8. Antioxidants in cystic fibrosis. Conclusions from the CF antioxidant workshop, Bethesda, Maryland, November 11–12, 2003 / A.M. Cantin, T.B. White, C.E. Cross et al. // Free Radic. Biol. Med. — 2007. — ​Vol. 42, № 1. — ​P. 15-31.
9. A role for dietary selenium and selenoproteins in allergic airway inflammation / P.R. Hoffmann, C. Jourdan-Le Saux et al. // J. Immunol. — 2007. — ​Vol. 179, № 5. — ​P. 3258-3267. PMID: 17709542.
10. Barski O.A. The aldo-keto reductase superfamily and its role in drug metabolism and detoxification / O.A. Barski, S.M. Tipparaju, A. Bhatnagar // Drug Metab. Rev. — 2008. — ​Vol. 40, № 4. — ​P. 553-624. doi: 10.1080/03602530802431439.
11. Begg E.J. Pharmacogenetics of drug-metabolizing enzymes: the prodrug hypothesis / E.J. Begg, N.A. Helsby, B.P. Jensen // Pharmacogenomics. — 2012. — ​Vol. 13, № 1. — ​P. 83-89. doi: 10.2217/pgs.11.134.
12. Catalytic mechanisms and specificities of glutathione peroxidases: variations of a basic scheme / S. Toppo, L. Flohé, F. Ursini et al. // Biochim. Biophys. Acta. — 2009. — ​Vol. 1790, № 11. — ​P. 1486-1500. doi: 10.1016/j.bbagen.2009.04.007. Epub 2009 Apr 17.
13. Cellular glutathione peroxidase is the mediator of body selenium to protect against paraquat lethality in transgenic mice / W.H. Cheng, Y.S. Ho, B.A. Valentine et al. // J. Nutr. — 1998. — ​Vol. 128, № 7. — ​P. 1070-1076. PMID: 9649587.
14. Composition and evolution of the vertebrate and mammalian selenoproteomes / M. Mariotti, P.G. Ridge, Y. Zhang et al. // PLoS One. — 2012. — ​Vol. 7, № 3. — ​P. e33066. doi: 10.1371/journal.pone.0033066. Epub 2012 Mar 30.
15. Conrad M. Transgenic mouse models for the vital selenoenzymes cytosolic thioredoxin reductase, mitochondrial thioredoxin reductase and glutathione peroxidase 4 // Biochim. Biophys Acta. — 2009. — ​Vol. 1790, № 11. — ​P. 1575-1585. doi: 10.1016/j.bbagen.2009.05.001. Epub 2009 May 9.
16. Coppo L. Thiol regulation of pro-inflammatory cytokines and innate immunity: protein S-thiolation as a novel molecular mechanism / L. Coppo, P. Ghezzi // Biochem. Soc. Trans. — 2011. — ​Vol. 39, № 5. — ​P. 1268-1272. doi: 10.1042/BST0391268.
17. Forman H.J. Glutathione: overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis / H.J. Forman, H. Zhang, A. Rinna // Mol. Aspects Med. — 2009. — ​Vol. 30, № 1–2. — ​P. 1-12. doi: 10.1016/j.mam.2008.08.006. Epub 2008 Aug 30.
18. Franco R. Apoptosis and glutathione: beyond an antioxidant / R. Franco, J.A. Cidlowski // Cell. Death Differ. — 2009. — ​Vol. 16, № 10. — ​P. 1303-1314. doi: 10.1038/cdd.2009.107. Epub 2009 Aug 7.
19. Gallogly M.M. Mechanisms of reversible protein glutathionylation in redox signaling and oxidative stress / M.M. Gallogly, J.J. Mieyal // Curr. Opin. Pharmacol. — 2007. — ​Vol. 7, № 4. — ​P. 381-391. doi: 10.1016/j.coph.2007.06.003.
20. Glutathione peroxidase‑1 regulates mitochondrial function to modulate redox-dependent cellular responses / D.E. Handy, E. Lubos, Y. Yang et al. // J. Biol. Chem. — 2009. — ​Vol. 284, № 18. — ​P. 11913-11921. doi: 10.1074/jbc.M900392200. Epub 2009 Mar 2.
21. Glutathione peroxidase‑2 protects from allergen-induced airway inflammation in mice / A.M. Dittrich, H.A. Meyer, M. Krokowski et al. // Eur. Respir. J. — 2010. — ​Vol. 35, № 5. — ​P. 1148-1154.
22. Hawkes W.C. Regulation of redox signaling by selenoproteins / W.C. Hawkes, Z. Alkan // Biol. Trace Elem. Res. — 2010. — ​Vol. 134, № 3. — ​P. 235-251. doi: 10.1007/s12011-010-8656-7. Epub 2010 Mar 20.
23. Identification of oxidative stress and Toll-like receptor 4 signaling as a key pathway of acute lung injury / Y. Imai, K. Kuba, G.G. Neely et al. // Cell. — 2008. — ​Vol. 133, № 2. — ​P. 235-249.
24. Jancova P. Phase II drug metabolizing enzymes / P. Jancova, P. Anzenbacher, E. Anzenbacherova // Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky. Olomouc. Czech. Repub. — 2010. — ​Vol. 154, № 2. — ​P. 103-116. PMID: 20668491.
25. Jones D.P. Redox potential of GSH/GSSG couple: assay and biological significance // Methods Enzymol. — 2002. — ​Vol. 348. — ​P. 93-112. PMID: 11885298.
26. Laborde E. Glutathione transferases as mediators of signaling pathways involved in cell proliferation and cell death // Cell. Death Differ. — 2010. — ​Vol. 17, № 9. — ​P. 1373-1380. doi: 10.1038/cdd.2010.80. Epub 2010 Jul 2.
27. Lushchak V.I. Glutathione homeostasis and functions: potential targets for medical interventions // J. Amino Acids. — 2012. — ​Vol. 2012, № 736837. doi: 10.1155/2012/736837. Epub 2012 Feb 28.
28. Mammalian glutathione peroxidases control acquisition and maintenance of spermatozoa integrity / E. Chabory, C. Damon, A. Lenoir et al. // J. Anim. Sci. — 2010. — ​Vol. 88, № 4. — ​P. 1321-1331. doi: 10.2527/jas.2009-2583. Epub 2009 Dec 30.
29. Mice deficient in cellular glutathione peroxidase develop normally and show no increased sensitivity to hyperoxia / Y.S. Ho, J.L. Magnenat, R.T. Bronson et al. // J. Biol. Chem. — 1997. — ​Vol. 272, № 26. — ​P. 16644-16651. PMID: 9195979.
30. Mieyal J.J. Posttranslational modification of cysteine in redox signaling and oxidative stress: focus on s-glutathionylation / J.J. Mie–yal, P.B. Chock // Antioxid. Redox. Signal. — 2012. — ​Vol. 16, № 6. — ​P. 471-475. doi: 10.1089/ars.2011.4454. Epub 2012 Jan 4.
31. Mitochondrial glutathione, a key survival antioxidant / M. Marí, A. Morales, A. Colell et al. // Antioxid. Redox. Signal. — 2009. — ​Vol. 11, № 11. — ​P. 2685-2700. doi: 10.1089/ARS.2009.2695.
32. Molecular mechanisms and clinical implications of reversible protein S-glutathionylation / J.J. Mieyal, M.M. Gallogly et al. // Antioxid Redox. Signal. — 2008. — ​Vol. 10, № 11. — ​P. 1941-1988. doi: 10.1089/ars.2008.2089.
33. Nomenclature for mammalian soluble glutathione transferases / B. Mannervik, P.G. Board, J.D. Hayes et al. // Methods Enzymol. — 2005. — ​Vol. 401. — ​P. 1-8. doi:10.1016/S0076-6879(05)01001-3.
34. Novel mechanisms of natural antioxidant compounds in biological systems: involvement of glutathione and glutathione-related enzymes / R. Masella, R. Di Benedetto, R. Varì et al. // J. Nutr. Biochem. — 2005. — ​Vol. 16, № 10. — ​P. 577-586. doi: 10.1016/j.jnutbio.2005.05.013.
35. Oakley A. Glutathione transferases: a structural perspective // Drug Metab. Rev. — 2011. — ​Vol. 43, № 2. — ​P. 138-151. doi: 10.3109/03602532.2011.558093. Epub 2011 Mar 23.
36. Plasma membrane glutathione transporters and their roles in cell physiology and pathophysiology / N. Ballatori,. S.M. Krance, R. Marchan, C.L. Hammond // Mol. Aspects Med. — 2009. — ​Vol. 30, № 1–2. — ​P. 13-28. doi: 10.1016/j.mam.2008.08.004. Epub 2008 Aug 26.
37. Polifenoli e difese antiossidanti endogene: effetti sul glutatione e sugli enzimi ad esso correlati / C. Giovannini, C. Filesi, M. D'Archivio et al. // Ann. Ist. Super Sanita. — 2006. — ​Vol. 42, № 3. — ​P. 336-347. PMID: 17124358.
38. Sakamoto H., Imai H., Nakagawa Y. Involvement of phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase in the modulation of prostaglandin D2 synthesis / H. Sakamoto, H. Imai, Y. Nakagawa // J. Biol. Chem. — 2000. — ​Vol. 275, № 51. — ​P. 40028-40035. doi: 10.1074/jbc.M003191200.
39. S-glutathionylation in protein redox regulation / I. Dalle-Donne, R. Rossi, D. Giustarini еt al. // Free Radic. Biol. Med. — 2007. — ​Vol. 43, № 6. — ​P. 883-898. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2007.06.014.
40. S-glutathionylation: from molecular mechanisms to health outcomes / Y. Xiong, J.D. Uys, K.D. Tew, D.M. Townsend // Antioxid. Redox. Signal. — 2011. — ​Vol. 15, № 1. — ​P. 233-270. doi: 10.1089/ars.2010.3540. Epub 2011 May 25.
41. Shelton M.D. Regulation by reversible S-glutathionylation: molecular targets implicated in inflammatory diseases / M.D. Shelton, J.J. Mieyal // Mol. Cells. — 2008. — ​Vol. 25, № 3. — ​P. 332-346. PMID: 18483468.
42. Singh S. Role of glutathione in cancer pathophysiology and therapeutic interventions / S. Singh, A.R. Khan, A.K. Gupta // J. Exp. Ther. Oncol. — 2012. — ​Vol. 9, № 4. — ​P. 303-316. PMID: 22545423.
43. Structure, function and evolution of glutathione transfera–ses: implications for classification of non-mammalian members of an ancient enzyme superfamily / D. Sheehan, G. Meade, V.M. Foley, C.A. Dowd // Biochem. J. — 2001. — ​Vol. 360, № 1. — ​P. 1-16.
44. Structure, function, and post-translational regulation of the ca–talytic and modifier subunits of glutamate cysteine ligase / C.C. Franklin, D.S. Backos, I. Mohar et al. // Mol. Aspects Med. — 2009. — ​Vol. 30, № 1–2. — ​P. 86-98. doi: 10.1016/j.mam.2008.08.009. Epub 2008 Sep 6.
45. The association between adult asthma and superoxide dismutase and catalase gene activity / L.L. Yang, M.S. Huang, C.C. Huang et al. // Int. Arch. Allergy Immunol. — 2011. — ​Vol. 156, № 4. — ​P. 373-380. doi: 10.1159/000324448. Epub 2011 Aug 9.
46. The central role of glutathione in the pathophysiology of human diseases / R. Franco, O.J. Schoneveld, A. Pappa, M.I. Panayiotidis // Arch. Physiol. Biochem. — 2007. — ​Vol. 113, № 4–5. — ​P. 234-258.
47. Townsend D. Cancer drugs, genetic variation and the glutathione-S-transferase gene family / D. Townsend, K. Tew // Am. J. Pharmacogenomics. — 2003. — ​Vol. 3, № 3. — ​P. 157-172. PMID: 12814324.
48. Wu C.C. Different implications of paternal and maternal atopy for perinatal IgE production and asthma development / C.C. Wu, R.F. Chen, H.C. Kuo // Clin. Dev. Immunol. — 2012. — ​Vol. 2012. — ​Р. 132-142. doi: 10.1155/2012/132142. Epub 2012 Jan 9.

Similar articles

The Antioxidant System of the Respiratory Tract The Intracellular Antioxidant Protection in the Respiratory Tract (Part 2)
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины»,г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца2, г. Киев, Украина

"Child`s Health" 6 (74) 2016
Date: 2016.11.21
Nosospecific features of redox processes in acute respiratory viral infections and chronic inflammatory diseases of the respiratory system
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

"Child`s Health" Том 12, №5, 2017
Date: 2017.09.12
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Nosospecific features of redox processes in bronchial asthma  and chronic obstructive pulmonary disease
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

"Child`s Health" Том 12, №6, 2017
Date: 2017.11.15
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
The antioxidant system of the respiratory tract.  The intracellular antioxidant protection in the respiratory tract (part 5)
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

"Child`s Health" Том 12, №1, 2017
Date: 2017.03.29
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue