Хемилюминесценция

Спонтанное свечение, возникающее при химических реакциях за счет энергии реагирующих веществ, называется хемилюминесценцией (ХЛ). Она присуща всем тканям и клеткам живого организма, пока в них происходят обменные процессы. Образование энергии в фагоцитах с выделением квантов света происходит в результате окислительных процессов при так называемом респираторном взрыве при активации клеток. Активированные фагоциты превращают молекулярный кислород в реакционно-способные метаболиты кислорода (РМК): гидропероксид (НО₂), перекисные радикалы (RО₂), супероксидный радикал (О₂), гидроксильный радикал (ОН), синглетный кислород (/О₂). В лизосомах клеток происходит образование из кислорода супероксидного радикала с помощью электронтранспортной системы НАДФ-оксидазы. Из супероксидного радикала образуется перекись водорода путем либо спонтанной дисмутации, либо в реакции, которая катализируется ферментом супероксиддисмутазой. Перекись водорода выполняет роль субстрата для реакции, катализируемой миелопероксидазой, в результате которой образуются свободные радикалы, обеспечивающие кислородзависимую бактерицидность фагоцитов, детоксикацию ксенобиотиков, ускоряют трансмембранный транспорт глюкозы, участвуют в процессах тканевого дыхания и энергетического обмена, окислении и восстановлении коферментов, построении и самообновлении липидных мембранных структур. В процессе образования РМК и появляются возбужденные электроны, которые, возвращаясь в исходное состояние, испускают кванты света, обусловливающие явление ХЛ. Естественная ХЛ фагоцитов очень низкая, поэтому при проведении лабораторных исследований ее обычно усиливают с помощью люминофоров (люминола и люциногена). Считается, что люциноген является чрезвычайно специфичным веществом для супероксидного аниона, которое способно отражать активность НАДФ-оксидазы. Напротив, ХЛ, усиленная люминолом, зависит от активности миелопероксидазы. Нейтрофилы, эозинофилы и моноциты проявляют активность как НАДФ-оксидазы, так и миелопероксидазы, поэтому данные клетки генерируют ХЛ как с люминолом, так и с люциногеном. Зрелые макрофаги, имеющие пониженное содержание миелопероксидазы, проявляют пониженную ХЛ с люминолом.

В настоящее время для исследования ХЛ используются специальные приборы - хемилюминометры, позволяющие количественно оценить интенсивность ХЛ. Результаты исследования выражаются в импульсах в 1 сек. Наиболее информативным показателем кинетического процесса является светосумма свечения, то есть площадь поверхности под кинетической кривой в относительных единицах.

В соответствии с задачами исследования при изучении фагоцитоза методом ХЛ могут быть использованы следующие материалы: цельная некоагулированная кровь или лейковзвесь, полученная из различных биологических жидкостей (периферические нейтрофилы, альвеолярные макрофаги и т.д.). Методика проведения исследования описывается в материалах, представляемых фирмой-производителем хемилюминометров.

Чрезмерное образование свободных радикалов в организме может приводить к различного рода патологическим последствиям. Избыток свободных радикалов приводит к повреждению жизненно важных ферментных структур клеток, индуцирует перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот, нарушает обмен липидов и повреждает липидный компонент биологических мембран, оказывает мутагенное воздействие, повреждает структуры соединительной ткани. Поэтому оценка интенсивности хемилюминесценции клеток крови и биологических жидкостей является одним из информативных методов оценки не только функционального состояния фагоцитирующих клеток, но и активности воспалительного процесса при различных патологических состояниях (аллергия, аутоиммунные заболевания, гнойно-воспалительные процессы, сердечно-сосудистая патология и др.)