Transcript Sülje peroksüdaasne süsteem

SÜLJE PEROKSÜDAASNE
SÜSTEEM
Regina Strelkova
STOM II
Tartu Ülikool 2014
KOMPONENDID
Laktoperoksüdaas (LP) ehk sialoperoksüdaas
(SP)
 Müeloperoksüdaas (MPO)
 Vesinikperoksiid (H2O2)
 Tiotsüaantioon (SCN-)
 Hüpotsüaniitioon (OSCN-)

LAKTOPEROKSÜDAAS (LP)





Heemist sõltuvate peroksüdaaside perekond
Sekreteeritakse süljenäärmete (ka piimanäärmete ja teiste
limaskesta näärmete) poolt – gl.parotis ja gl.
submandibularis.
Adsorbeeritud erinevate suuõõne pindadele –
hambakatule, süljenäärmete settele, emailile, bakteritele.
Funktsioneerib naturaalse antibakteriaalse agendina.
Blokeerib glükoosi sisenemist bakteri rakku, inhibeerib
aminohapete transporti rakku, kahjustab bakteriraku
sisemembraani, põhjustab K+ leket.
LP FUNKTSIOON



Katalüüsib anorgaaniliste ja orgaaniliste substraatide (nt.
bromiid,iodiid ja tiotsüanaat) oksüdatsiooni
vesinikperoksiidi toimel. Osüdeeritud produktidel on
bakteritsiidne toime.
Üldine oksüdatsiooni skeem:
 Redutseeritud aktseptor + H2O2 → oksüdeeritud
aktseptor+ H2O
Spetsiifilised näited:
• tiotsüanaat (SCN–) → hüpotiotsüanaat (OSCN–)
• bromiid (Br–) → hüpobromiid (BrO–)
• iodiid (I–) →hüpoiodiid(IO–)
LAKTOPEROKSÜDAAS-SÜSTEEM




Antimikrobiaalse toime efektiivsuse alus on sünergiline töö
laktoferriiniga ja lüsosüümiga.
Mängib tähtsat rolli kaasasündinud immunsüsteemis,
hävitades baktereid piima- ja limaskestade eritistes.
Kontrollib bakterite arvu toidukaupades ja tervishoiu
toodetes.
Teatavatel tingimustel võib kaasa aidata oksüdatiivset
stressi ja rinnavähi teket (oksüdeerib östrogeenhormoone
ja toodab vabade radikaalide vaheühendeid).
LP RAKENDUSED





Toidu säilitamine (piim ja piimatooted), kasutamine
kosmeetikas ja silmalahustes
Haavahooldus
Hambaravi
 Gingiviidi ja periodontiidi ravi
 Kasutatakse hambapastades või suuloputusvahendites,
et vähendada bakterite arv suuõõnes
Kasvajavastane toime
Viirusevastane toime
 Peroksüdaas-genereeritud hüpotiotsüanaat inhibeerib
Herpes simplex viirust ja inimese immuunpuudulikkuse
viirust.
LP KLIINILINE TÄHENDUS I




LP pärsib Helicobacter pylori puhvris, kuid inimese süljes
tal on nõrgem antibakteriaalne toime.
Kliiniline efektiivsus erinevates suuhooldusvahendites
(hambapastad, suuloputusvedelikud). Ensüümid nagu
lüsosüüm, laktoperoksidaas ja glükoosi oksüdaas üle
kanduvad hambapastast pelliikulini. Olles pelliikuli
komponendiks need ensüümid on katalüütiliselt väga
aktiivsed.
Hambapastad koos LP-ga aitavad vältida kaariese teket
väikelastel.
Hambapastad koos LP-ga on kaariese teke ja gingiviidi
profülaktikaks kserostoomia patsientidel (paremad kui
fluoriidi sisaldavad hambapastad).
LP KLIINILINE TÄHENDUS II




LP ja lüsosüüm on keele põletustunne sündroomi
(glossodünia) raviks.
LP koos laktoferriiniga on halitoosi (halb suulõhn) raviks.
LP koos laktoferriiniga ja lüsosüümiga parandab
kserostoomia (kuiv suu) sümptomeid.
LP geelid parandavad suuvähi sümptomeid kui süljeeritus
on alanenud kiiritusravi tõttu ja mõjuvad soodsalt suuõõne
mikrofloorale.
Kserostoomia
VESINIKPEROKSIID (H2O2)



Kuulub laktoperoksüdaas-süsteemi hulka.
Toodetakse süljenäärmete ja mikroobide poolt
Vesinikperoksiidi allikas süljes on glükoosi reaktsioon
hapnikuga glükoos oksüdaasi toimel, mis asub süljes.
Glükoos omakorda võib tekkida tärklisest
amüloglükosidaasi (γ-amülaas) toimel, mis samuti asub
süljes.
H2O2 JA BAKTERID



Bakterid kaitsevad ennast superoksiid-aniooni vastu viies
seda üle vesinikperoksiidi vormi
 1.anaeroobid: e- + O2 - + 2H+ →H2O2; katalüüsib
superoksiid reduktaas (SOR)
 2.aeroobid: O2 - + O2 - +2H + → O2 + H2O2; katalüüsib
superoksiid dismutaas (SOD)
60% suuõõne anaeroobidest toodavad vesinikperoksiidi,
eriti palju toodavad S.mutans, S. mitis, S.sanguis.
Vesinikperoksiidi kontsentratsioon ei pea ületama 10
mikromooli, vastasel juhul – rakkude kahjustus.
MÜELOPEROKSÜDAAS (MPO)




Pärineb neutrofiilide granulotsüütidest, mis liiguvad
suuõõnde igemetaskutest
Salvestatud neutrofiilide asurofiilsetes graanulites.
MPO-l on heemi pigment, mis põhjustab rohelise värvi
eritised, mis on neutrofiilidest rikkad.
Moodustab 15-20% kogu sülje peroksüdaasidest.
MPO FUNKTSIOON



MPO toodab hüpokloorishappe (HOCl) vesinikperoksiidist
(H2O2) ja kloriidi anioonist (Cl-) neutrofiilide respiratoorse
purse ajal. Heem on kofaktor.
Oksüdeerib türosiini türosüül radikaali vormisse
kasutades vesinikperoksiidi oksüdeerijana.
Hüpokloorishappe ja türosüül radikaal on tsütotoksilised,
neutrofiilid kasutavad neid bakterite ja teiste patogeenide
surmamiseks.
MPO ROLL HAIGUSTES






MPO puudulikkus on pärilik ensüümi defitsiit, mis
soodustab immuunpuudulikkust.
MPO vastased antikehad on seostatud erinevate
vaskuliidiga (nt. glomerulonefriit ja Churg-Straussi
sündroom).
On seos kõrgenenud MPO taseme ja südame isheemiatõve
vahel.
On seos kõrgenenud MPO taseme ja gingiviidi ja
parodontiidi vahel
Kõrgenenud MPO tase korral on kahekordistub
kardiovaskulaarse suremuse risk 13 aasta jooksul.
MPO mängib olulist rolli aterosklerootilise kahjustuse
arengus ja muudab naastud ebastabiilseteks.
MPO MEDITSIINILINE KASUTUS



MPO on müokardiinfarkti kliiniline marker ensüüm. MPO
ja CRP (C-reaktiivne valk) mõõtmisel on suurem kasu kui
CRP üksi mõõtmisel.
MPO immunohistokeemiline värvimine on müeloidse
sarkoomi diagnoostiline meetod.
MPO lammutab süsinik nanotorusid, (nanotorud
kasutatakse ravimite kohaletoimetamise kontrolliks;
kogunemine kudedes on ebatervislik).
Süsinik nanotoru
Müeloidne sarkoom
TIOTSÜANAATIOON (SCN-)



Tiotsüanaatioon (rodaniid) on anioon, tiotsüaanhappe
konjugeeritud alus.
Pärineb kas seerumist või toidust.
Osaleb hüpotiotsianiidi sünteesis laktoperoksüdaasi või
müeloperoksüdaasi toimel.


H2O2 + SCN- → OSCN- + H2O
Reaktsiooni eesmärgid:
H2O2 akumulatsiooni piiramine (H2O2 on tsütotoksiline)
2. OSCN- ja HOSCN teke
1.
SCN- KLIINILINE TÄHENDUS




SCN- täielik puudumine või hulga vähenemine (nt.
tsüstilise fibroosi korral) kahjustab inimorganismi
kaitsesüsteemi.
SCN- on türeoidse Na ioonide-sümporteri inhibiitor.
SCN- on nitroprussiidnaatriumi metaboliit.
Nitroprussiidnaatrium on ägeda hüpertoonilise kriisi
raviks.
Sülje SCN- on biokeemiline indikaator suitsetajatel ja
suitsuvabade tubakatoodete kasutajatel.
HÜPOTIOTSIANIIT (OSCN-)


Hüpotiotsianiit (hüpotiotsüaniid) on anioon ja
hüdroksütiotsüanaadi (HOSCN) konjugeeritud alus.
Tekib vesinikperoksiidi ja tiotsüanaadi katalüüsi käigus
laktoperoksidaasi või müeloperoksüdaasi toimel; pH peab
olema neutraalne


H2O2 + SCN- → OSCN- + H2O
Tekib ka suuõõnes




OSCN- konstentratsioon süljes on 10-250 mikromooli, neist
100 mikromooli inhibeerivad bakterite kasvu.
Kontsentratsioon sõltub H2O2 tasemest.
H2O2 -l on toksiline toime. H2O2 taseme langetamise kaudu
toimub suuõõne rakke kaitse.
OSCN- /HOSCN inhibeerivad bakterite glükolüütilisi
ensüüme ja glükolüüsi
OSCN- FUNKTSIOON



OSCN- on antimikroobne agent piimas-, süljes, pisarates ja
limas.
OSCN- toime bakterite vastu on põhjustatud redutseeritud
-SH rühmade oksüdatsiooniga.
-SH rühmade oksüdatsioon bakterite
tsütoplasmamembraanis põhjustab glükoosi
transportimisvõime kaotust ja kaaliumioonide,
aminohappete ja peptiidide leket bakterirakust.
OSCN- KLIINILINE TÄHENDUS



Esineb looduslikult inimese hingamisteede antimikroobse
immuunsüsteemis.
Seos tsüstilise fibroosiga:
 Tsüstilise fibroosi sümptomite hulka kuulub võimetus
eritada piisavas koguses SCN-, mille tulemuseks
puudub vajalik hüpotsüaniit, tagajärjel suureneb
limaskestade viskoossus, põletik ja bakteriaalne
infektsioon hingamisteedes.
Standardiseeritud õlipuu lehe kuivekstrakdi komponendid
edendavad hüpotiotsianiidi tootmist laktoperoksidaasi
poolt.
BAKTERITE METABOLISM
Bakterite aktivatsioon
 H2O2 produtseerimine
 Hüpotiotsianiidi (OSCN- )
süntees
 OSCN- kuhjumine
 H2O2 vähenemine
 Bakterite inhibitsioon

KASUTATUD KIRJANDUS

http://en.wikipedia.org/wiki/Lactoperoxidase

http://en.wikipedia.org/wiki/Myeloperoxidase

http://en.wikipedia.org/wiki/Thiocyanate

http://en.wikipedia.org/wiki/Hypothiocyanite



http://www.eestiarst.ee/static/files/042/sylg_uudsete_teadusuurin
gute_objektina.pdf
Components of a standardised olive leaf dry extract (Ph.
Eur.) promote hypothiocyanite production by
lactoperoxidase.
Estimation and correlation of salivary thiocyanate levels
in healthy and different forms of tobacco users having
chronic periodontitis: A cross-sectional biochemical study.