Oksidatif stres: rol, mekanizma, göstergeler

İçindekiler:

Oksidatif stres: rol, mekanizma, göstergeler
Oksidatif stres: rol, mekanizma, göstergeler
Anonim

Stres, vücudun iç veya dış faktörlerin etkisine spesifik olmayan bir tepkisi olarak kabul edilir. Bu tanım G. Selye (Kanadalı bir fizyolog) tarafından uygulamaya konulmuştur. Herhangi bir eylem veya koşul stresi tetikleyebilir. Bununla birlikte, tek bir faktörü ayırt etmek ve onu vücudun tepkisinin ana nedeni olarak adlandırmak imkansızdır.

oksidatif stres
oksidatif stres

Ayırt Edici Özellikler

Reaksiyonu analiz ederken, organizmanın içinde bulunduğu durumun (hoş ya da nahoş) doğası önemli değildir. İlgi çekici olan, koşullara göre uyum sağlama veya yeniden yapılanma ihtiyacının yoğunluğudur. Organizma, her şeyden önce, duruma esnek bir şekilde tepki verme ve uyum sağlama yeteneği ile tahriş edici ajanın etkisine karşı çıkar. Buna göre, aşağıdaki sonuç çıkarılabilir. Stres, bir faktörün etkisi durumunda vücut tarafından üretilen bir dizi uyarlanabilir tepkidir. Bu fenomene bilimde genel adaptasyon sendromu denir.

Aşamalar

Adaptasyon Sendromuaşamalar halinde ilerler. Önce kaygı aşaması gelir. Bu aşamada vücut, darbeye doğrudan bir tepki gösterir. İkinci aşama dirençtir. Bu aşamada, vücut koşullara en etkili şekilde uyum sağlar. Son aşama yorgunluktur. Önceki aşamaları geçmek için vücut rezervlerini kullanır. Buna göre, son aşamada önemli ölçüde tükenirler. Sonuç olarak, vücut içinde yapısal değişiklikler başlar. Ancak çoğu durumda bu hayatta kalmak için yeterli değildir. Buna göre, yeri doldurulamaz enerji rezervleri tükenir ve vücut uyum sağlamayı bırakır.

oksidatif stresin zararlı etkisinin birincil mekanizmaları
oksidatif stresin zararlı etkisinin birincil mekanizmaları

Oksidatif stres

Antioksidan sistemler ve prooksidanlar belirli koşullar altında kararsız hale gelir. İkinci elementlerin bileşimi, serbest radikallerin veya reaktif tipteki diğer oksijen türlerinin gelişmiş oluşumunda aktif rol oynayan tüm faktörleri içerir. Oksidatif stresin zararlı etkisinin birincil mekanizmaları farklı ajanlar tarafından temsil edilebilir. Bunlar hücresel faktörler olabilir: mitokondriyal solunumdaki kusurlar, spesifik enzimler. Oksidatif stresin mekanizmaları da dışsal olabilir. Bunlara özellikle sigara, ilaç, hava kirliliği vb. dahildir.

Serbest radikaller

İnsan vücudunda sürekli olarak oluşurlar. Bazı durumlarda, bu rastgele kimyasal süreçlerden kaynaklanmaktadır. Örneğin, hidroksil radikalleri (OH) oluşur. Görünüşleri ile ilişkilidirdüşük seviyeli iyonlaştırıcı radyasyona sürekli maruz kalma ve elektron sızıntısı ve taşıma zincirleri nedeniyle süperoksit salınımı. Diğer durumlarda, radikallerin ortaya çıkması, fagositlerin aktivasyonundan ve endotel hücreleri tarafından nitrik oksit üretiminden kaynaklanır.

Oksidatif stresin mekanizmaları

Vücut tarafından serbest radikal oluşum ve tepki ifadesi süreçleri yaklaşık olarak dengelidir. Bu durumda, bu göreli dengeyi radikaller lehine değiştirmek oldukça kolaydır. Bunun sonucunda hücre biyokimyası bozulur ve oksidatif stres oluşur. Elementlerin çoğu, orta derecede bir dengesizliği tolere edebilir. Bu, hücrelerde onarıcı yapıların varlığından kaynaklanmaktadır. Hasarlı molekülleri tanımlar ve kaldırırlar. Yerlerini yeni unsurlar alır. Ek olarak, hücreler oksidatif strese yanıt vererek korumayı artırma yeteneğine sahiptir. Örneğin, saf oksijenli koşullara yerleştirilen sıçanlar birkaç gün sonra ölürler. Sıradan havada yaklaşık %21 O2 bulunduğunu söylemeye değer. Hayvanlar kademeli olarak artan oksijen dozlarına maruz kalırsa, korumaları artacaktır. Sonuç olarak, sıçanların %100 O2 konsantrasyonunu tolere edebilmesini sağlamak mümkündür. Bununla birlikte, şiddetli oksidatif stres, ciddi hasara veya hücre ölümüne neden olabilir.

kronik oksidatif stres
kronik oksidatif stres

Tahrik edici faktörler

Yukarıda bahsedildiği gibi, vücut serbest radikaller ve koruma dengesini korur. Bundan şu sonuca varılabilirOksidatif stresin en az iki nedenden kaynaklandığıdır. Birincisi, koruma faaliyetini az altmaktır. İkincisi, antioksidanların onları nötralize edemeyecekleri ölçüde radikal oluşumunu arttırmaktır.

Savunma tepkisinde azalma

Antioksidan sistemin daha çok normal beslenmeye bağlı olduğu bilinmektedir. Buna göre, vücuttaki korumanın azalmasının kötü beslenmenin bir sonucu olduğu sonucuna varabiliriz. Her durumda, birçok insan hastalığına antioksidan besinlerin eksikliği neden olur. Örneğin, vücudu yağları düzgün bir şekilde ememeyen hastalarda yetersiz E vitamini alımı nedeniyle nörodejenerasyon tespit edilir. Ayrıca HIV ile enfekte kişilerde lenfositlerde aşırı düşük konsantrasyonlarda azalmış glutatyon tespit edildiğine dair kanıtlar vardır.

Sigara içmek

Akciğerlerde ve vücudun diğer birçok dokusunda oksidatif stresi tetikleyen ana faktörlerden biridir. Duman ve katran radikaller açısından zengindir. Bazıları moleküllere saldırabilir ve E ve C vitaminlerinin konsantrasyonunu az altabilir. Duman, akciğerlerin mikrofajlarını tahriş ederek süperoksit oluşumuna neden olur. Sigara içenlerin akciğerlerinde içmeyenlere göre daha fazla nötrofil vardır. Tütünü kötüye kullanan kişiler genellikle yetersiz beslenir ve alkol tüketir. Buna göre, korumaları zayıflar. Kronik oksidatif stres, ciddi hücresel metabolizma bozukluklarına neden olur.

oksidatif stres belirteçleri
oksidatif stres belirteçleri

Vücuttaki değişiklikler

Oksidatif stresin farklı belirteçleri tanı amaçlı kullanılır. Vücuttaki bu veya diğer değişiklikler, ihlalin belirli bir bölgesini ve onu kışkırtan faktörü gösterir. Multipl skleroz gelişiminde serbest radikal oluşum süreçlerini incelerken, aşağıdaki oksidatif stres göstergeleri kullanılır:

  1. Malonik dialdehit. Lipitlerin serbest radikal oksidasyonunun (FRO) ikincil bir ürünü olarak işlev görür ve membranların yapısal ve fonksiyonel durumu üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Bu da, kalsiyum iyonlarına geçirgenliklerinde bir artışa yol açar. Primer ve sekonder progresif multipl skleroz sırasında malondialdehit konsantrasyonundaki bir artış, oksidatif stresin ilk aşamasını doğrular - serbest radikal oksidasyonunun aktivasyonu.
  2. Schiff bazı, CPO proteinlerinin ve lipidlerin son ürünüdür. Schiff bazlarının konsantrasyonundaki bir artış, serbest radikal oksidasyon aktivasyonunun kronik olma eğilimini doğrular. Birincil ve ikincil ilerleyici sklerozda bu ürüne ek olarak artan bir malondialdehit konsantrasyonu ile, yıkıcı bir sürecin başlangıcı not edilebilir. Parçalanma ve ardından membranların yok edilmesinden oluşur. Yüksek Schiff bazları ayrıca oksidatif stresin ilk aşamasını gösterir.
  3. E Vitamini. Peroksit ve lipidlerin serbest radikalleriyle etkileşime giren biyolojik bir antioksidandır. Reaksiyonlar sonucunda balast ürünleri oluşur. E vitamini oksitlenir. o kabul edilirsinglet oksijenin etkili nötrleştiricisi. Kandaki E vitamini aktivitesinde bir azalma, AO3 sisteminin enzimatik olmayan bağlantısındaki bir dengesizliği gösterir - oksidatif stresin gelişimindeki ikinci blokta.
  4. oksidatif stres antioksidan sistemler
    oksidatif stres antioksidan sistemler

Sonuçlar

Oksidatif stresin rolü nedir? Sadece membran lipidleri ve proteinlerinin değil, karbonhidratların da etkilendiğine dikkat edilmelidir. Ayrıca hormonal ve endokrin sistemlerde de değişiklikler başlar. Timus lenfositlerinin enzim yapısının aktivitesi azalır, nörotransmitterlerin seviyesi artar ve hormonlar salınmaya başlar. Stres altında, nükleik asitlerin, proteinlerin, karbonların oksidasyonu başlar ve kandaki toplam lipid içeriği artar. Adrenokortikotropik hormonun salınımı, ATP'nin yoğun şekilde parçalanması ve cAMP oluşumu nedeniyle artar. Sonuncusu protein kinazı aktive eder. Buna karşılık, ATP'nin katılımıyla, kolesterol esterlerini serbest kolesterole dönüştüren kolinesterazın fosforilasyonunu destekler. Yağ deposundan eşzamanlı mobilizasyon ile protein, RNA, DNA, glikojen biyosentezinin güçlendirilmesi, dokularda yağ (yüksek) asitlerin ve glikozun parçalanması da oksidatif strese neden olur. Yaşlanma, sürecin en ciddi sonuçlarından biri olarak kabul edilir. Tiroid hormonlarının etkisinde de bir artış vardır. Bazal metabolizma hızının düzenlenmesini sağlar - dokuların büyümesi ve farklılaşması, protein, lipit, karbonhidrat metabolizması. Glukagon ve insülin önemli bir rol oynar. Bazı uzmanlara göre, glikozadenilat siklazın aktivasyonu için bir sinyal ve insülin üretimi için cMAF görevi görür. Bütün bunlar, kaslarda ve karaciğerde glikojenin parçalanmasının yoğunlaşmasına, karbonhidrat ve proteinlerin biyosentezinde bir yavaşlamaya ve glikozun oksidasyonunda bir yavaşlamaya yol açar. Negatif bir nitrojen dengesi gelişir, kandaki kolesterol ve diğer lipidlerin konsantrasyonu artar. Glikagon, glikoz oluşumunu teşvik eder, laktik aside parçalanmasını engeller. Aynı zamanda, aşırı tüketimi glukoneogenezin artmasına neden olur. Bu işlem, karbonhidrat olmayan ürünlerin ve glikozun sentezidir. Birincisi piruvik ve laktik asitler, gliserol ve ayrıca katabolizma sırasında piruvata veya trikarboksilik asit döngüsünün ara elementlerinden birine dönüşebilen herhangi bir bileşiktir.

oksidatif stresin rolü
oksidatif stresin rolü

Ana substratlar ayrıca amino asitler ve laktattır. Karbonhidratların dönüşümünde anahtar rol glikoz-6-fosfata aittir. Bu bileşik, glikojenin fosfolirit parçalanma sürecini keskin bir şekilde yavaşlatır. Glukoz-6-fosfat, glukozun üridin difosfoglukozdan sentezlenmiş glikojene enzimatik taşınmasını aktive eder. Bileşik ayrıca müteakip glikolitik dönüşümler için bir substrat görevi görür. Bununla birlikte, glukoneogenez enzimlerinin sentezinde bir artış vardır. Bu özellikle fosfoenolpiruvat karboksikinaz için geçerlidir. Böbrek ve karaciğerdeki sürecin hızını belirler. Glukoneogenez ve glikoliz oranı sağa kayar. Glukokortikoidler, enzimatik sentezin indükleyicileri olarak işlev görür.

Ketonvücut

Böbrekler, kaslar için bir tür yakıt tedarikçisi görevi görürler. Oksidatif stres altında keton cisimlerinin sayısı artar. Yağ asitlerinin depodan aşırı mobilizasyonunu önleyen bir düzenleyici olarak işlev görürler. Bunun nedeni, insülin eksikliği nedeniyle glikozun hücreye nüfuz edememesi nedeniyle birçok dokuda enerji açlığının başlamasıdır. Yağ asitlerinin yüksek plazma konsantrasyonlarında, karaciğer tarafından emilimi ve oksidasyonu artar ve trigliserit sentezinin yoğunluğu artar. Bütün bunlar keton cisimlerinin sayısında bir artışa yol açar.

oksidatif stres yaşlanması
oksidatif stres yaşlanması

Ekstra

Bilim, "bitki oksidatif stresi" gibi bir fenomeni bilir. Kültürlerin çeşitli faktörlere adaptasyonunun özgüllüğü sorununun bugün hala tartışmalı olduğunu söylemeye değer. Bazı yazarlar, olumsuz koşullar altında tepkiler kompleksinin evrensel bir karaktere sahip olduğuna inanmaktadır. Etkinliği, faktörün doğasına bağlı değildir. Diğer uzmanlar, mahsullerin direncinin belirli tepkilerle belirlendiğini savunuyor. Yani reaksiyon faktör için yeterlidir. Bu arada, çoğu bilim insanı, spesifik olmayan yanıtların yanı sıra belirli yanıtların da ortaya çıktığı konusunda hemfikirdir. Aynı zamanda, ikincisi her zaman sayısız evrensel tepkinin arka planına karşı tanımlanamaz.

Önerilen: