Oksidativni stres

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu

Oksidativni stres (oksidativni stres, od engleskog oxidative stress ) - proces oštećenja stanica kao posljedica oksidacije [1] .

Uvod

Svi oblici života održavaju regenerativno okruženje unutar svojih stanica. Stanični "redox status" održavaju specijalizirani enzimi kao rezultat stalne opskrbe energijom. Kršenje ovog statusa uzrokuje povećanje razine toksičnih reaktivnih kisikovih vrsta kao što su peroksidi i slobodni radikali . Kao rezultat djelovanja reaktivnih vrsta kisika dolazi do oksidacije važnih staničnih komponenti poput lipida i DNK .

U ljudi je oksidativni stres uzrok ili važna komponenta mnogih ozbiljnih bolesti, kao što su ateroskleroza [2] [3] , hipertenzija [4] , Alzheimerova bolest [5] [6] , dijabetes [7] , neplodnost [8] [9] , a također je jedna od komponenti sindroma kroničnog umora [10] i procesa starenja [11] . U nekim slučajevima, međutim, tijelo koristi oksidativni stres kao obrambeni mehanizam. Ljudski imunološki sustav koristi oksidativni stres za borbu protiv patogena , a neke reaktivne vrste kisika mogu posredovati u prijenosu signala [12] [13] [14] .

Kemija i biologija oksidativnog stresa

S kemijskog stajališta, oksidativni stres predstavlja značajno povećanje staničnog redoks potencijala ili značajno smanjenje redukcijske sposobnosti staničnih redoks parova kao što je oksidirani/reducirani glutation . Učinak oksidativnog stresa ovisi o težini njegove težine. Stanice se mogu vratiti u prvobitno stanje uz manje smetnje. Međutim, izraženiji oksidativni stres uzrokuje smrt stanica.

U ljudskom tijelu najčešće su reakcije [8] Fentona i Haber-Weissa , koje stvaraju hidroksilne radikale .

Najopasniji dio oksidativnog stresa je stvaranje reaktivnih kisikovih vrsta (ROS), koje uključuju slobodne radikale i perokside . Jedan od najmanje reaktivnih ROS-a, superoksid , spontano ili u prisutnosti prijelaznih metala prelazi u agresivniji ( hidroksilni radikal itd.), koji može uzrokovati oštećenje mnogih staničnih komponenti - lipida , DNA i proteina (kao rezultat njihove oksidacije ). Većina ROS se stalno proizvodi u stanici, ali je njihova razina obično toliko niska da ih stanica ili inaktivira uz pomoć antioksidativnog sustava ili zamjenjuje oštećene molekule. Dakle, ROS nastali kao nusprodukti normalnog staničnog metabolizma (uglavnom zbog malog curenja elektrona u mitohondrijskom respiratornom lancu , kao i drugih reakcija u citoplazmi ) ne uzrokuju oštećenje stanica. Međutim, razina ROS-a koja premašuje zaštitne sposobnosti stanice uzrokuje ozbiljne stanične poremećaje (na primjer, iscrpljivanje ATP-a ) i, kao rezultat, uništenje stanice. Ovisno o jačini stresa, stanice mogu umrijeti kao rezultat apoptoze , kada se unutarnji sadržaj stanice ima vremena razgraditi na netoksične produkte raspadanja, ili kao rezultat nekroze , kada je snaga oksidativnog stresa previsoka. . Kod nekroze dolazi do poremećaja stanične membrane i oslobađanja sadržaja stanice u okoliš, što može rezultirati oštećenjem okolnih stanica i tkiva.

Utjecaj elektromagnetskih polja i zračenja [ neutralnost? ]

Postoje dvije vrste elektromagnetskog zračenja: ionizirajuće i neionizirajuće . Neionizirajuće zračenje uključuje tri frekvencijska raspona; statički (0 Hz), raspon ekstremno niskih frekvencija (<300 Hz), međufrekvencijski raspon (300 Hz - 10 MHz) i raspon radio frekvencija, uključujući RF i mikrovalnu (10 MHz do 300 GHz). Dovoljno snažna niskofrekventna elektromagnetska polja mogu dovesti do većih oštećenja tjelesnih sustava, budući da su te frekvencije blizu fiziološkog raspona [ nepoznati pojam ] , te stoga njihovo preklapanje može narušiti tekuće biološke procese. [15]

Elektromagnetno polje pospješuje stvaranje reaktivnih vrsta kisika i time s dovoljno [ što? ] moć ima destruktivan učinak na različite stanične organele, kao što je mitohondrijska DNK spermija. [15]

Učinak jakog EMR-a na krvno-testikularnu barijeru može utjecati na njezinu propusnost, što dovodi do stvaranja antispermijskih antitijela (ASA), koja su ključni element muške plodnosti, [15] ASK su povezani s oksidativnim stresom u spermiju, što remeti kapacitaciju, odgovor akrosoma i uzrokuje fragmentaciju DNA . [osam]

U pokusima na životinjama proučavani su EMF od 50 i 60 Hz. Utjecaj moćnog [ koliko? ] EMF, poput svjetlosti, izravno utječe na epifizu , narušavajući biološki učinak melatonina [ pojasniti ] . Melatonin regulira ritmove hormona koji oslobađaju gonadotropin u hipotalamusu, utječući na folikulostimulirajući hormon (FSH) i luteinizirajući hormon (LH), [15] te također učinkovito smanjuje oksidativni stres. [16] To može promijeniti proizvodnju spolnih hormona, što dovodi do promjena u spermatogenezi i maskulinizaciji . [15]

Oštećenje živih stanica zračenjem uglavnom je posljedica stvaranja slobodnih radikala. Biomolekula koja se najčešće oštećuje uslijed ionizirajućeg zračenja je DNK. Izlaganje ionizirajućem zračenju smatra se kancerogenim. [šesnaest]

vidi također

Bilješke (uredi)

  1. E. Menshchikova. Oksidativni stres. Prooksidansi i antioksidansi, E. B. Menshchikova, V. Z. Lankin, N. K. Zenkov, I. A. Bondar, N. F. Krugovykh, V. A. Trufakin - M.: Firma "Slovo", 2006. - 556 str.
  2. Kaneto H., N. Katakami, Matsuhisa M., Matsuoka TA Uloga reaktivnih kisikovih vrsta u napredovanju dijabetesa tipa 2 i ateroskleroze (eng.) // Mediators Inflamm. : časopis. - 2010. - God. 2010 . - P. 453892 . - doi : 10.1155 / 2010/453892 . - PMID 20182627 .
  3. Uno K., Nicholls SJ Biomarkeri upale i oksidativnog stresa u aterosklerozi (eng.) // Biomark Med (eng.) : časopis. - 2010. - Lipanj ( sv. 4 , br. 3 ). - Str . 361-373 . - doi : 10.2217 / bmm.10.57 . - PMID 20550470 .
  4. Rodrigo R., González J., Paoletto F. Uloga oksidativnog stresa u patofiziologiji hipertenzije (engleski) // Hypertens Res: časopis. - 2011. - Siječanj. - doi : 10.1038 / hr.2010.264 . - PMID 21228777 .
  5. Darvesh AS, RT Carroll, A. Bishayee, Geldenhuys WJ, Van der Schyf CJ Oksidativni stres i Alzheimerova bolest: prehrambeni polifenoli kao potencijalni terapeutski agensi (eng.) // Expert Rev Neurother: časopis . - 2010. - Svibanj ( sv. 10 , br. 5 ). - Str . 729-745 . - doi : 10.1586 / ern.10.42 . - PMID 20420493 .
  6. ^ Bonda DJ, Wang X., Perry G., et al. Oksidativni stres kod Alzheimerove bolesti: mogućnost prevencije (engleski) // Neuropharmacology: časopis. - 2010. - God. 59 , br. 4-5 . - Str . 290-294 . - doi : 10.1016 / j.neuropharm.2010.04.005 . - PMID 20394761 .
  7. Giacco F., Brownlee M. Oksidativni stres i komplikacije dijabetesa (engleski) // Circ. Rez. (engleski) : časopis. - 2010. - Listopad ( sv. 107 , br. 9 ). - Str . 1058-1070 . - doi : 10.1161 / CIRCRESAHA.110.223545 . - PMID 21030723 .
  8. 1 2 3 Funkcionalni deficit sperme i oštećenje plodnosti u muškaraca s antispermijskim antitijelima (engleski) // Journal of Reproductive Immunology. - 01.11.2015. - Vol. 112 . - Str . 95-101 . - ISSN 0165-0378 . - doi : 10.1016 / j.jri.2015.08.002 .
  9. Kirilenko Elena Anatoljevna, Onopko Viktor Fedorovič. Oksidativni stres i muška plodnost: moderni pogled na problem // Acta Biomedica Scientifica. - 2017.
  10. Kennedy G., Spence VA, McLaren M., Hill A., Underwood C., Belch JJ Razine oksidativnog stresa su povišene kod sindroma kroničnog umora i povezane su s kliničkim simptomima // Free Radical Biology and Medicine (eng .) .) : časopis. - 2005.-- 1. rujna ( sv. 39 , br. 5 ). - Str . 584-589 . - doi : 10.1016 / j.freeradbiomed.2005.04.020 .
  11. Romano AD, Serviddio G., de Matthaeis A., Bellanti F., Vendemiale G. Oksidativni stres i starenje (nespecificirano) // J. Nephrol .. - 2010. - T. 23 Suppl 15 . - S. S29-36 . - PMID 20872368 .
  12. Forman HJ Reaktivne vrste kisika i alfa, beta-nezasićeni aldehidi kao drugi glasnici u prijenosu signala (eng.) // Ann. NY akad. Sci. (engleski) : časopis. - 2010. - Kolovoz ( sv. 1203 ). - str . 35-44 . - doi : 10.1111 / j.1749-6632.2010.05551.x . - PMID 20716281 .
  13. Queisser N., Fazeli G., Schupp N. Signalizacija i oštećenja izazvana superoksidnim anionom i vodikovim peroksidom u djelovanju angiotenzina II i aldosterona (engleski) // Biol. Chem. (engleski) : časopis. - 2010. - Studeni ( sv. 391 , br. 11 ). - Str . 1265-1279 . - doi : 10.1515 / BC.2010.136 . - PMID 20868230 .
  14. Bartz RR, Piantadosi CA Klinički pregled: kisik kao signalna molekula (engleski) // Crit Care (engleski) : časopis. - 2010. - God. 14 , br. 5 . - Str . 234 . - doi : 10.1186 / cc9185 . - PMID 21062512 .
  15. 1 2 3 4 5 AS Adah, DI Adah, KT Biobaku, AB Adeyemi. Učinci elektromagnetskog zračenja na muški reproduktivni sustav // Anatomy Journal of Africa. - 01.01.2018. - T. 7 , br. 1 . - S. 1152-1161 . - ISSN 2305-9478 .
  16. ^ 1 2 Joaquín J. García, Laura López-Pingarrón, Priscilla Almeida-Souza, Alejandro Tres, Pilar Escudero. Učinci melatonina Protective u smanjenju oksidativnog stresa i očuvanju fluidnosti bioloških membrana: pregled (eng.) // Journal of Pineal Research. - 07.03.2014. - Vol. 56 , br . 3 . - Str . 225-237 . - ISSN 0742-3098 . - doi : 10.1111/jpi.12128 .

Linkovi

  • Trenutna medicinska kemija, svezak 12, broj 10, svibanj 2005., str. 1161-1208 (48) Metali, toksičnost i oksidativni stres