čo je nové?   slovník, písmeno R  reaktívne formy kyslíka

Reaktívne formy kyslíka

Stručne

Voľný radikál je atóm alebo skupina atómov, ktorý má jeden alebo viac nespárovaných voľných elektrónov. Môžu mať pozitívny, negatívny alebo neutrálny náboj. Voľné radikály vznikajú ako medziprodukty pri mnohých biochemických reakciách a sú prirodzenou súčasťou organizmu. Keď ich však vznikne nadmerné množstvo, môžu výrazne poškodiť široké spektrum makromolekúl. Význačným rysom voľných radikálov je ich extrémne vysoká chemická reaktivita, ktorá je príčinou problémov, ktoré v organizme spôsobujú.

Existuje mnoho typov radikálov, ale najväčšiu pozornosť pútajú tie, ktoré sú v biologických systémoch derivované z kyslíka a sú známe ako reaktívne formy kyslíka. Kyslík má zvyčajne dva nespárované elektróny a práve vďaka nim je veľmi náchylný k vzniku radikálov. Radikály kyslíka sú generované konštantne ako bežná súčasť aeróbneho života. Sú súčasťou mnohých enzymatických reakcií. Ich nadbytok vzniká napríklad v bielych krvinkách, bunkách vystavených abnormálnemu prostrediu a ionizujúcemu žiareniu. Nadbytku reaktívnych foriem kyslika v organizme hovoríme oxidačný stres.

ROS vznikajú v bunke enzýmovo riadeným metabolizmom, ako aj žiarením a xenobiotikami. Najbežnejšia je tvorba ROS ako vedľajšieho produktu pri intracelulárnom dýchaní v mitochondiách. Počas elektrónového transportného reťazca sa kyslík postupne redukuje, aby sa nakoniec spojil s vodíkom za vzniku molekuly vody. ROS sú tiež produkované počas tohto procesu a môžu byť uvoľnené z mitochondrií. Ďalším zdrojom ROS je metabolizmus v peroxizómoch, ktorý katabolizuje biomolekuly tým, že z nich v oxidačnej reakcii odstraňuje vodík, čo vedie k tvorbe peroxidu vodíka. Veľmi dôležitým enzýmom je leukocytová NADPH oxidáza, ktorej hlavnou funkciou je rýchla produkcia ROS počas "kyslíkového výbuchu", ktorý má imunitný význam

Kyslík je esenciálny prvok pre aeróbne organizmy, je terminálnym akceptorom elektrónov počas respirácie, ktorá je hlavným zdrojom energetických substrátov, vytvára chemické formy molekúl radikálového typu, ktoré sú reaktívne, nestabilné, s krátkym polčasom života, a tým aj s nízkou rovnovើnou koncentráciou. . Chemická reaktívnosť radikálov kyslíka je rôzna. Najreaktívnejší je hydroxylový radikál (OH), ktorý reaguje s väčšinou molekúl. Ak sa OH. vytvorí, je šškodlivý na mieste vzniku, a nemigruje mimo bunku. Iné, menej reaktívne voľné radikály sú oxid dusnatý, ktorý sa syntetizuje z L-arginínu skupinou enzýmov nazývaných syntázy oxidu dusnatého vo viacerých typoch buniek vrátane chondrocytov. Významným zdrojom oxidu dusnatého sú makrofágy, ktoré produkujú NO za katalýzy induktívnej NO syntázy (iNO syntáza). Tvorba NO sa dokázala aj v neutrofiloch. Dusíkaté reaktívne medziprodukty majú významný antibakteriálny a antiparazitický účinok.  Superoxidový anión, ktorý vzniká po aktivácii redukovaného NADPH - oxidázového systému na membráne bunky, nemá priame mikrobicídne vlastnosti, ale je skôr spúššťačom tvorby reaktívnych produktov kyslíka. Zo superoxidu sa následne vytvárajú iné reaktívne produkty kyslíka: H2 O2 a OH. . Tieto produkty pôsobia samostatne alebo spolu s granulárnymi enzýmami fagocytov, myeloperoxidázou (MPO) a laktoferínom. MPO je tetramér, ktorý spolu s H2 O2 a chloridovými iónmi tvorí kyselinu chlórnu (HClO) a monochlóramíny, ktoré sú hlavným mikrobicídnym systémom v PMN a monocytoch. Makrofágy, monocyty periférnej krvi, neutrofily a lymfocyty po aktivácii produkujú reaktívne medziprodukty kyslíka, ako aj reaktívne medziprodukty dusíka v rôznom množžstve. Pri zápale sa postihnuté tkanivo infiltruje fagocytmi a z postihnutého tkaniva sa vyplavia ióny žželeza a medi z hemových proteínov, ako aj z ich normálnych intracelulárnych skladovacích miest. Tým sa prerušší transport elektrónov v mitochondriách a v endoplazmovom retikule, čo vedie k úniku elektrónov na kyslík za tvorby superoxidového aniónu