Zmiatacze wolnych rodników

Tlen jest pierwiastkiem niezbędnym do życia, jednak jego nadmiar może mieć także działanie szkodliwe. W prawidłowych warunkach 5 proc. wdychanego tlenu (O2) zostaje przekształcone w wolne rodniki tlenowe (ok. 2 kg rocznie). Są to związki chemiczne posiadające na swojej zewnętrznej orbicie niesparowany elektron, którego obecność warunkuje ich dużą reaktywność, a czasami także toksyczność. Dodanie jednego elektronu do cząsteczki tlenu tworzy anionorodnik ponadtlenkowy O₂^•–.




Anionorodnik ponadtlenkowy produkowany jest przez aktywowane fagocyty tj.: makrofagi, granulocyty obojętnochłonne i eozynofile w mechanizmie tlenowego zabijania bakterii, co jest korzystne w zwalczaniu ostrego procesu zapalnego. Istotną rolę w tej reakcji odgrywa oksydaza zredukowanego fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADPH). Z drugiej strony, w przewlekłym zapaleniu powyższy mechanizm może w sposób nieodwracalny uszkadzać komórki. Anionorodnik ponadtlenkowy może powstawać również incydentalnie, podczas przecieku elektronów z łańcucha oddechowego lub przez bezpośrednią intereakcję tlenu z pewnymi cząsteczkami, np. katecholaminami. Jest on względnie mało reaktywny. W obecności enzymu – dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) – przekształcany jest do nadtlenku wodoru (H₂O₂). Dysmutaza ponadtlenkowa jest jednym z enzymów antyoksydacyjnych, chroniących komórki przed niszczącym działaniem wolnych rodników. Wykazano jednak, iż nadmierna ekspresja SOD zwiększa stres oksydacyjny. Dzieje się tak m.in. w zespole Downa (trisomia 21). Uważa się że mechanizm ten odpowiedzialny jest za zmiany neurodegeneracyjne i występowanie zaćmy u osób w młodym wieku.

Nadtlenek wodoru, pomimo że sam nie posiada niesparowanego elektronu, jest ważnym produktem pośrednim w reakcjach oksydacyjno-redukcyjnych. Bardzo często wymieniany jest obok innych reaktywnych form tlenu. Wewnątrzkomórkowo H₂O₂ metabolizowany jest przez jeden z dwóch enzymów antyoksydacyjnych – peroksydazę glutationu (GSH-Px) lub katalazę do H₂O. W obecności jonów metali, tj. Fe²⁺ lub Cu¹⁺, H₂O₂ może być redukowany – wg reakcji Fentona – do rodnika hydroksylowego (^•OH).

Rodnik hydroksylowy jest najbardziej toksyczną i reaktywną formą tlenu. Reaguje ze wszystkimi...


View full text...