biotechnologia


 
 

Stres oksydacyjny

Z definicji wynika, że wolny rodnik to atom lub cząsteczka zdolna do niezależnej egzystencji mająca na swej powłoce walencyjnej jeden lub kilka niesparowanych elektronów (np.H2O2- - nadtlenek wodoru, O2-- rodnik ponadtlenkowy, OH- - rodnik hydroksylowy). Stan ten jest niekorzystny energetycznie ze względu na wysoką reaktywność i krótki czas życia wolnych rodników.
Stabilny stan energetyczny osiągany jest poprzez przejęcie elektronu z otaczających cząsteczek i wytworzenie pary elektronowej. Cząsteczka pozbawiona elektronu sama staje się wolnym rodnikiem, a szereg takich przemian prowadzi do powstania łańcuchowej reakcji oksydoredukcyjnej.


Wolne rodniki

W organizmie żywym głównym źródłem wolnych rodników tlenowych są procesy oddechowe komórki. W procesach katalizowanych przy udziale takich enzymów, jak oksydaza NADPH, oksydaza ksantynowa, oksydaza aldehydowa, lipooksygenaza, cyklooksygenaza powstają rodniki zwane rekatywnymi formami tlenu (RFT). Źródłem RFT jest także proces autooksydacji związków biologicznie czynnych, np. hydrochinonów, epinefryny, hemoglobiny i związków tiolowych. Również procesy fagocytozy przebiegają z uwalnianiem dużych ilości wolnych rodników. Działanie promieniowania jonizującego i mikrosomalnej hydroksylacji związków egzogennych, takich jak adriamycyna, nitrofurantoina, parakwat czy czterochlorek węgla stanowią kolejne źródło dużej ilości wolnych rodników.


Stres oksydacyjny

W warunkach prawidłowych w organizmie istnieje równowaga pomiędzy utleniaczami a przeciwutleniaczami. Wzrost produkcji wolnych rodników lub spadek aktywności antyoksydacyjnej powoduje zachwianie tej równowagi w kierunku reakcji utlenienia, co nazywane jest stresem oksydacyjnym.
Podczas stresu oksydacyjnego stacjonarne stężenia reaktywnych form tlenu (RFT) znacznie wzrastają. Przyczyną stresu oksydacyjnego mogą być: wzrost szybkości wytwarzania RFT, niedobory niskocząsteczkowych antyoksydantów, unieczynnienie niektórych enzymów o działaniu antyoksydacyjnym. Stres oksydacyjny ma charakter fizjologiczny (np. wskutek wysiłku fizycznego) lub patologiczny (np.: stany zapalne, reperfuzja po niedokrwieniu, starzenie się.


Trójstopniowy system obrony antyoksydacyjnej ustroju

Pierwsza linia obrony polega na niedopuszczeniu do powstawania wolnych rodników tlenowych oraz ich reakcji ze związkami biologicznie czynnymi. Odpowiadają za to enzymy antyoksydacyjne oraz białka wiążące jony pierwiastków przejściowych.
Drugą linię obrony stanowią „zmiatacze” reaktywnych form tlenu. W środowisku wodnym są to witamina C, kwas moczowy oraz glutation, a w środowisku lipofilnym witamina E, karotenoidy oraz nierodnikowe reakcje utlenienia.
Trzecia linia obrony antyoksydacyjnej odpowiada za usuwanie skutków reakcji RFT z biomolekułami. Działanie to polega na odtwarzaniu prawidłowej struktury uszkodzonych cząsteczek, m.in. przez enzymy naprawiające uszkodzony DNA.


TAS, TRAP

Do oceny sprawności potencjału antyoksydacyjnego organizmu służą ustalone metody analityczne. Parametrami określającymi całościowo status antyoksydacyjny ustroju są całkowita zdolność zmiatania wolnych rodników – TRAP (Total Radical-trapping Antioxidant Parameter) oraz całkowity potencjał antyoksydacyjny osocza – TAS (Total Antioxidant Status). Możliwe jest także określenie stężenia w surowicy witamin E, A, C i koenzymu Q10 oraz aktywności peroksydazy glutationu i dysmutazy nadtlenkowej. Pośrednim wskaźnikiem jest stężenie końcowego produktu peroksydacji lipidów – dwualdehydu malonowego (MDA).


Skutki stresu oksydacyjnego

Wolne rodniki utleniają w pierwszym rzędzie kwasy tłuszczczowe (lipidy) błon komórkowych skóry, białka strukturalne, zwłaszcza kolagen oraz białka enzymatyczne. Skutkiem jest osłabienie włókien kolagenu, którego gęsta i silna siatka uszczelnia i wzmacnia skórę. Co więcej utleniacze zaburzają wytwarzanie kolagenu, służącego odtwarzaniu skóry oraz wzmacnianiu wielu innych tkanek i narządów. Zaburzenia w wytwarzaniu kolagenu powodują wolniejsze gojenie się ran, przyśpieszony zanik tkanki skórnej, rozstępy skórne, cellulitis i tworzenie się zmarszczek.
Najważniejsze skutki stresu oksydacyjnego to: inaktywacja niektórych białek, wzmożony katabolizm nukleotydów adeninowych, wzrost szybkości peroksydacji lipidów, uszkodzenie mitochondriów, obniżenie poziomu ATP i glutationu, zaburzenie wewnątrzkomórkowej homeostazy wapnia (Ca2+), zwiększenie przepuszczalności i depolaryzacja błony komórkowej, uszkodzenie DNA, rozpad krwinek czerwonych, zmiana własności antygenowych komórek.
Stres oksydacyjny występuje w etiopatogenezie wielu chorób m.in.: nowotworowych, zapaleń.


Rys. Stres oksydacyjny i jego skutki


Karolina Bombolewska


Literatura:
1. Kulbacka J., Saczko J., Chwiłkowska A., 2009. Oxidative stress in cells damage processes. Pol. Merk. Lek,157: 44 – 48.
2. Bartosz G., 2003. Druga twarz tlenu, Wolne rodniki w przyrodzie. PWN.
3. Gałecka E., Mrowicka M., Malinowska K., 2008. Wolne rodniki tlenu i azotu w fizjologii. Pol. Merk. Lek, 24: 446-448.
4. Sheu S. S., Nauduri D., Anders M.W., 2006. Targeting antioxidants to mitochondria: A new therapeutic direction. Biochim. Biophys. Acta, 1762: 256-265.
5. Maxwell S.R.J.: Prospects for the Use of Antioxidant Therapies. Drugs 1995, 3: 345-361.
6. Postępski J., 2000. Znaczenie reakcji wolnorodnikowych w patogenezie wybranych schorzeń u dzieci. Ped. Pol, 10: 767-76.
7. Ball S. W., 2001. Antyoksydanty w medycynie i zdrowiu człowieka. Medyk.
8. www.ncbi.nlm.nih.gov/
9. http://healthy-lifestyle.most-effective-solution.com


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

217 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u