Ocena brak

Antyoksydanty - systemy obronne ustroju

Autor /margolcia Dodano /26.06.2014

Ustrój człowieka ma precyzyjny system obronny (system zmiataczy wolnych rodników tlenowych lub system antyoksydacyjny), ograniczający powstawanie WRT i sprawnie usuwający efekty ich negatywnego oddziaływania. Można go podzielić na trzy główne układy: układ pierwszorzędowy - zapobiegający inicjacji łańcucha reakcji, w których powstają WRT; układ drugorzędowy - przerywający ten łańcuch na etapie propagacji i układ trzeciorzędowy - naprawiający powstałe uszkodzenia. Wszystkie te mechanizmy wzajemnie się uzupełniają i działają synergistycznie. Tworzą efektywnie działającą kaskadę enzymatyczną, w której produkty działania jednego enzymu są substratem dla następnego.

Układ pierwszorzędowy

Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD). Obejmuje kilka bliźniaczych enzymów różniących się lokalizacją w komórce oraz zawartością miedzi, cynku lub manganu jako pierwiastków aktywujących. Dysmutaza ponadtlenkowa znajduje się głównie w przestrzeni wewnątrzkomórkowej. Może występować w formie zawierającej mangan (mitochondria) lub w formie zawierającej miedź i cynk (cytopla-zma). Dodatkowo SOD znajduje się w niewielkich ilościach w obrębie łizoso-mów oraz przestrzeni pozakomórkowej. W połączeniu z glikozaminoglikanami komórek endotełialnych tworzy rodzaj ochronnego płaszcza. Rolą tego enzymu, niezależnie od lokalizacji, jest dysmutacja (dysproporcjonowanie) rodnika po-nadtlenkowego do tlenu i nadtlenku wodoru. Zapobiega to powstawaniu niebezpiecznego rodnika hydroksylowego.

Powstały w wyniku tej reakcji nadtlenek wodoru usuwany jest następnie przez dwa układy enzymatyczne katalizujące jego rozpad. Przy niskich stężeniach nadtlenku wodoru jest on usuwany głównie przy udziale sełenozależnej peroksydazy glutationowej (GPX). Występuje ona w cytopłazmie komórek oraz w mitochondriach. Enzym ten katalizuje także redukcję nadtlenków lipidów. Zużywany w tych reakcjach zredukowany glutation odnawiany jest w reakcji katalizowanej przez reduktazę glutationową (GR), przy użyciu NADPH generowanego w ustroju w przebiegu wielu reakcji. Reduktaza glutationowa jest enzymem o tkankowej dystrybucji podobnej do GPX. Przy większych stężeniach nadtlenku wodoru uaktywnia się drugi z enzymów zlokalizowanych w peroksy-somach - katalaza (CAT), rozkładająca nadtlenek wodoru do tlenu i wody. Niedobór któregokolwiek z wymienionych enzymów lub ich kofaktorów (cynku, miedzi, selenu czy manganu) może doprowadzić do zwiększenia stężenia anio-norodnika ponadtlenkowego oraz nadtlenku wodoru, a w konsekwencji także rodnika hydroksylowego.

Układ drugorzędowy

Układ ten obejmuje wiele substancji, które wykazują działanie antyoksydacyj-ne. Najsilniejszym, fizjologicznym antyoksydantem z tej grupy jest witamina E. Ma ona właściwości lipoftlne i jako taka odgrywa dużą rolę w usuwaniu WRT atakujących błony komórkowe. Przyczynia się w ten sposób do zachowania ich integralności zarówno strukturalnej, jak i czynnościowej. Inne drugorzędowe antyoksydanty, które należy wymienić, to witamina C, bilirubina, kwas moczowy, glukoza, karnityna, metionina, betaina, cholina, glutation i flawonoidy.

Układ trzeciorzędowy

W skład tego układu wchodzą enzymy naprawiające uszkodzenia powstałe w wyniku działania wolnych rodników tlenowych. Ma to duże znaczenie w odniesieniu do DNA, który, zmodyfikowany oksydacyjnie, nie ulega replikacji lub ulega nieprawidłowej replikacji, stanowiąc punkt wyjścia dla procesów nowotworowych. Wiele znanych onkogenów powoduje utlenianie błon komórkowych i subkomórkowych. Takie jest działanie promieni jonizujących i nadfioletowych. Enzymy naprawcze, np. DNA-ligaza czy polimeraza DNA, są w stanie częściowo naprawić uszkodzenia powstałe w wyniku działania wolnych rodników tlenowych.

 

Podobne prace

Do góry