Stres oksydacyjny

W warunkach prawidłowych istnieje równowaga między powstawaniem wolnych rodników a ich usuwaniem (wymiataniem). Wzrost wytwarzania wolnych rodników, zmniejszenie ilości zmiataczy, zmniejszenie aktywności systemów enzymatycznych odpowiedzialnych za ich usuwanie i spadek aktywności antyoksydacyjnej, powoduje, że nie są one skutecznie usuwane przez mechanizmy obronne organizmu.

Dochodzi do zachwiania równowagi w kierunku reakcji utleniania, co określa się mianem stresu oksydacyjnego. Narządami szczególnie narażonymi na stres oksydacyjny są: układ oddechowy, układ krążenia, mózg i narząd wzroku.

Skutki stresu oksydacyjnego

Wolne rodniki utleniają w pierwszej kolejności kwasy tłuszczowe (lipidy) błon komórkowych skóry, białka strukturalne (zwłaszcza kolagen) oraz białka enzymatyczne. Skutkiem jest osłabienie włókien kolagenu, którego gęsta i silna siatka uszczelnia i wzmacnia skórę. Co więcej, utleniacze zaburzają wytwarzanie kolagenu służącego odtwarzaniu skóry oraz wzmacnianiu wielu innych tkanek i narządów. Zaburzenia w wytwarzaniu kolagenu powodują wolniejsze gojenie się ran, przyśpieszony zanik tkanki skórnej, rozstępy skórne, cellulitis i tworzenie się zmarszczek. Dowiedz się więcej na temat utrzymania zdrowia oraz witalności.

Stres oksydacyjny występuje w etiopatogenezie wielu chorób, m.in. nowotworowych, zapaleń. Najważniejsze skutki stresu oksydacyjnego to:

• inaktywacja niektórych białek;
• wzmożony katabolizm nukleotydów adeninowych;
• wzrost szybkości peroksydacji lipidów;
• uszkodzenie mitochondriów;
• obniżenie poziomu ATP i glutationu;
• zaburzenie wewnątrzkomórkowej homeostazy wapnia (Ca²⁺), zwiększenie przepuszczalności i depolaryzacja błony komórkowej;
• uszkodzenie DNA;
• rozpad krwinek czerwonych;
• zmiana własności antygenowych komórek.

Stres oksydacyjny jest ważnym czynnikiem w patogenezie wielu chorób, m.in. układu krążenia, płuc, oczu, zapalenia wątroby, zapalenia trzustki, cukrzycy, chorób degeneracyjnych układu nerwowego. Wolne rodniki w istotny sposób przyczyniają się do przyspieszenia procesów starzenia, akumulacji produktów oksydacyjnych uszkodzeń, odgrywają istotną rolę w procesach karcinogenezy.

Następstwa stresu oksydacyjnego

Jednym z następstw stresu oksydacyjnego jest zmniejszenie stężenia ATP w komórce. Wyraża się to m.in. poprzez uszkodzenie mitochondriów, hamowanie glikolizy (głównie dehydrogenazy aldehydu 3-fosfoglicerynowego), zwiększone zużycie ATP, niezbędne do usunięcia GSSG na zewnątrz komórek. Konsekwencja stresu oksydacyjnego jest zmniejszenie stężenia GSH, a zwiększenie stężenia GSSG.

Wzmożone uwalnianie GSSG z wątroby do krwi stanowi wskaźnik stresu oksydacyjnego. Następstwem stresu oksydacyjnego jest zwiększenie przepuszczalności błony cytoplazmatycznej, powodujące jej depolaryzację, czyli obniżenie różnicy potencjału elektrycznego między wnętrzem komórki a środowiskiem pozakomórkowym.

Konsekwencją stresu oksydacyjnego jest także uszkodzenie jądrowego i mitochondrialnego DNA (mtDNA), które z powodu braku sprawnie działających mechanizmów naprawy DNA, braku ochrony przez chromatynę oraz powstawania wolnych rodników w procesie fosforylacji oksydacyjnej jest bardziej narażone na niszczące działania wolnych rodników niż DNA jądrowe. Prowadzi to do uszkodzenia mtDNA oraz składników łańcucha transportu elektronów kodowanych przez mtDNA i śmierci komórki.

Jednym z procesów, w którym istotną rolę odgrywają wolne rodniki, jest zjawisko apoptozy, czyli programowanej śmierci komórki. Wolne rodniki powodują uszkodzenie komórki inicjujące apoptozę lub są sygnałem do jej inicjacji. To wynika z obniżenia aktywności mechanizmów antyoksydacyjnych.

Źródło: Wodór cząsteczkowy, opracowanie – Janusz Furczoń oraz Jacek Wikarski Naturopata Alergikus

Przeczytaj również:

• Wodór – co to jest
• Wolne rodniki