Reaktywne formy tlenu
Reaktywne formy tlenu (RFT[1], ang. reactive oxygen species, ROS) – indywidua chemiczne zawierające w swoim składzie atomy tlenu z niesparowanym elektronem i zdolne do uczestniczenia w reakcjach chemicznych, które odgrywają znaczącą rolę w metabolizmie i starzeniu się organizmów żywych.
Spis treści |
Klasyfikacja [edytuj]
Reaktywne formy tlenu będące wolnymi rodnikami:
- anionorodnik ponadtlenkowy
- rodnik wodoronadtlenkowy
- rodnik hydroksylowy
Reaktywne formy tlenu nie będące wolnymi rodnikami (nie posiadające niesparowanego elektronu):
- tlen singletowy
- ozon
- nadtlenek wodoru
Charakterystyka [edytuj]
Niektóre reaktywne formy tlenu są naturalnymi produktami metabolizmu, inne powstają w układach nieożywionych[1]. Stanowią ważny składnik przekazu sygnału w organizmach żywych. W pewnych sytuacjach poziom RFT może gwałtownie wzrosnąć prowadząc do uszkodzenia struktur w komórkach. Zjawisko to nazywa się stresem oksydacyjnym. Komórki bronią się przed nim zwiększając ekspresję enzymów takich jak katalazy i dysmutazy ponadtlenkowe. Niskocząsteczkowe przeciwutleniacze, takie jak kwas askorbinowy (witamina C), kwas moczowy lub glutation również pełnią rolę ochronną przed stresem oksydacyjnym.
Występowanie [edytuj]
RFT uczestniczą w wielu procesach komórkowych. M.in.:
- Sprzężenie oksydacyjno-fosforylacyjne, które zachodzi w mitochondriach i dostarcza energii komórkom.
- apoptozie – czyli zaprogramowanym samounicestwieniu komórek.
- w procesach krzepnięcia krwi
i wielu innych.
Szereg substancji będących środkami medycznymi, powoduje wytwarzanie RFT. Prowadzą do tego ich nieenzymatyczne reakcje z tlenem lub reakcje redoks wewnątrz komórek[2] Zwiększona produkcja RFT występuje podczas wysiłku fizycznego i po jego zakończeniu. Intensywny wysiłek cechuje m.in. wzrost peroksydacji lipidów i poziomu uszkodzeń DNA[3].
W odpowiedzi na wzrost stężeń RFT często zachodzi wzrost aktywności enzymów rozkładających te formy i wzrost stężeń niskocząsteczkowych przeciwutleniaczy[4]
Homeostaza prooksydacyjno-antyoksydacyjna [edytuj]
Istotnym jest utrzymywanie odpowiedniej homeostazy prooksydacyjno-antyoksydacyjnej, ponieważ RFT spełniają również pozytywne role w organizmie[5]. Ma to miejsce w:
- obronie przed inwazją mikroorganizmów
- walce z pasożytami
- niektórych reakcjach metabolicznych, gdzie RFT pełnią rolę substratów (np. tworzenie tyroksyny – hormonu tarczycy)
- reakcjach niektórych enzymów – też jako substraty (np. dioksygeneza indolowa)
- terapiach, gdzie wykorzystywana jest hormeza radiacyjna (np. kąpiele i inhalacje radonowe)[6]
- procesach aktywowania niektórych enzymów
- procesach aktywowania niektórych białek transportowych
- modyfikowaniu szlaków przekazywania informacji do komórki
- szeregu zastosowań tlenku azotu (np. nitrogliceryna, viagra)
- procesie apoptozy – sygnalizowaniu, inicjowaniu i egzekucji programowanej śmierci komórki[7].
Przypisy
- ↑ 1,0 1,1 Co to są reaktywne formy tlenu?. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 28, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
- ↑ 3.7.5. Reaktywne formy tlenu przeszkadzają w leczeniu. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 1264, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
- ↑ 3.8. Fizjologiczny stres oksydacyjny/ 3.8.1. Czy bieg po zdrowie jest zdrowy ?. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 278-281, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
- ↑ 3.. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 310, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
- ↑ 3.13. Pochwała równowagi. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 304, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
- ↑ 3.14. Szukamy okoliczności łagodzących. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 304-309, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9. Cytat: przypis dla powyższych 5 pkt..
- ↑ 3.16. Reaktywne formy tlenu jako mediatory i regulatory metabolizmu. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 315-336, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9. Cytat: przypis dla kolejnych 5 pkt..
