Активность глутатионпероксидазы (GPx) в эритроцитах

Глутатионпероксидаза (GPx) представляет собой фермент антиоксидантной защиты, который обезвреживает перекись водорода и органические пероксиды, образующиеся в клетках при обменных и окислительных процессах. Для этой реакции используется восстановленный глутатион: он отдаёт электроны пероксидам, после чего возвращается в активную форму при участии глутатионредуктазы. Благодаря такому циклу концентрация перекисей удерживается на уровне, при котором они не вызывают выраженного повреждения клеточных мембран, белков и других внутриклеточных структур. Для эритроцитов работа этой системы особенно важна так как они постоянно контактируют с кислородом, содержат большое количество гемоглобина и ежедневно подвергаются воздействию продуктов его окисления. Зрелые эритроциты не способны синтезировать новые белки, поэтому сохранность их мембраны и гемоглобина зависит от уже сформированного набора защитных ферментов и непрерывного восстановления глутатиона. Глутатионпероксидаза действует здесь совместно с супероксиддисмутазой и каталазой, последовательно ограничивая накопление активных форм кислорода. Основной глутатионпероксидазой эритроцитов является GPx1. В её активный центр входит селен в форме селеноцистеина, поэтому образование функционально полноценного фермента связано с обеспеченностью организма этим микроэлементом. При выраженном недостатке селена активность GPx1 снижается. Определение глутатионпероксидазы в эритроцитах показывает активность одного из основных механизмов удаления внутриклеточных пероксидов и одновременно позволяет оценить функциональное состояние селен-зависимой антиоксидантной системы.

Клиническое значение

Изменение активности глутатионпероксидазы отражает перестройку защиты клеток от перекисного окисления. При сахарном диабете, хроническом воспалении, сердечно-сосудистых и других заболеваниях образование активных форм кислорода усиливается, что меняет нагрузку на глутатионовую систему. Активность GPx при этом определяется не только количеством образующихся пероксидов, но и запасом восстановленного глутатиона, состоянием других антиоксидантных ферментов и обеспеченностью селеном. Поэтому повышение и снижение показателя характеризуют разные варианты перестройки антиоксидантной защиты и не имеют единой трактовки для всех заболеваний. Особенно тесно активность GPx1 связана с обменом селена , который необходим для каталитической работы фермента, поэтому при выраженном его недостатке способность эритроцитов обезвреживать перекиси снижается. После восполнения дефицита активность глутатионпероксидазы увеличивается по мере образования новых функционально активных молекул фермента. Эта зависимость позволяет использовать эритроцитарную GPx как функциональный показатель селен-зависимой антиоксидантной защиты. При этом для непосредственной оценки обеспеченности селеном исследуют также концентрацию самого микроэлемента, поскольку активность фермента зависит не только от его поступления. 
Эритроцитарный показатель отражает процессы, происходящие на протяжении жизни клеток крови. Глутатионпероксидаза формируется во время созревания эритроцитов, а после выхода зрелой клетки в кровоток синтез нового фермента прекращается. Поэтому изменение состава эритроцитарной популяции, ускоренное образование новых клеток или сокращение продолжительности их жизни способно менять общую активность GPx в исследуемом образце. 
При хронической болезни почек изменение глутатионпероксидазы связано сразу с несколькими процессами: нарушением селенового обмена, воспалением, повышенной продукцией активных форм кислорода и изменением состояния эритроцитов. Сходное сочетание факторов встречается при других хронических метаболических и воспалительных заболеваниях. Поэтому GPx не используется как маркер конкретной нозологии, но позволяет оценить состояние одного из ключевых селен-зависимых механизмов клеточной защиты. 

Что влияет на результат

Активность эритроцитарной глутатионпероксидазы зависит от обеспеченности селеном и состояния глутатионовой системы. Значение показателя меняется при нарушении образования и продолжительности жизни эритроцитов, поскольку клетки разного возраста содержат неодинаковое количество активного фермента. На активность GPx влияют также хроническое воспаление, метаболические нарушения и другие состояния, сопровождающиеся длительным усилением перекисного окисления.