Antioxidační ochrana lidského těla

Z WikiSkript

Při metabolických pochodech vznikají reaktivní formy kyslíku (reactive oxygen species – ROS) a reaktivní formy dusíku (reactive nitrogen species – RNS). Všechny reaktivní formy dusíku významné z biologického hlediska obsahují i atom kyslíku, někdy se proto označují také jako reaktivní formy kyslíku a dusíku (reactive oxygen and nitrogen species, RONS).

Reaktivní formy kyslíku a dusíku[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Zahrnují dvě skupiny látek[1]:

Volné radikály
Obsahují nepárový elektron, díky čemuž jsou velmi reaktivní. Typickými zástupci jsou např. hydroxylový radikál ·OH, superoxid O2·− nebo oxid dusnatý NO·.
Neradikálové reaktivní formy
Sloučeniny kyslíku (popř. kyslíku a dusíku), které sice samy nemají povahu volných radikálů, ty z nich však mohou snadno vznikat dalšími reakcemi. Patří mezi ně např. peroxid vodíku H2O2 nebo peroxinitrit ONOO.

Volné radikály vznikají třemi různými způsoby: homolytickým štěpením kovalentní vazby, redukcí (přidáním jednoho elektronu) nebo oxidací (ztrátou jednoho elektronu). Reaguje-li radikál s jinou normální molekulou, změní ji také na radikál (propagace radikálové reakce). K dokončení radikálové reakce dojde až reakcí dvou radikálů. Volné radikály poškozují mastné kyseliny, lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu.

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Základní reaktivní formy kyslíku a dusíku.

Prospěšnost volných radikálů ve zdravém organismu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Hydroxylový radikál vznikající činností enzymu monooxygenázy je v játrech důležitý pro hydroxylaci xenobiotik včetně léků, a v nadledvinách pro hydroxylaci steroidů (vznik žlučových kyselin). Neutrofily a makrofágy používají reaktivní formy kyslíku (superoxid a peroxid vodíku) k odstraňování zbytků mrtvých buněk a k fagocytóze bakterií. Jako významný lokální hormon a neurotransmiter se oxid dusnatý podílí na relaxaci hladké svaloviny cév, GIT a corpus cavernosum penis. Má antiagregační a antiadhezivní účinek na trombocyty a leukocyty a v CNS ovlivňuje učení a paměť.

Antioxidační ochrana[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Nadměrnému působení volných radikálů se organismus brání třemi způsoby. Jednak se brání tvorbě velkého množství regulací enzymů, které je tvoří. Druhou možností je zachycení a odstranění již vytvořených radikálů, toho se účastní enzymové a endogenní antioxidanty. Selžou-li dva předchozí mechanismy, uplatní se reparační mechanismy poškozených biomolekul.

Antioxidační enzymy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Superoxiddismutáza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Je součástí každé buňky. Katalyzuje dismutaci superoxidu na dioxygen a peroxid vodíku:

     O2- + O2- + 2H+ → O2 + H2O2

Je nepostradatelná pro život na naší planetě. Ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot.

Glutathionperoxidáza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Pomocí bílkoviny glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu:

     2 GSH + H2O2 → GS-SG + 2 H2O

Vyskytuje se v několika formách, v aktivním místě obsahuje selenocystein.

Antioxidační působení enzymů na ROS

Kataláza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Tetramer, každý obsahuje jednu prostetickou protoporfyrinovou skupinu s Fe 3+. Katalyzuje dismutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu. Vyskytuje se v peroxisomech a erytrocytech.

Vysokomolekulární endogenní antioxidanty[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Vysokomolekulární endogenní antioxidanty jsou proteiny schopny vázat přechodné prvky (železo a měď) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce.

Nízkomolekulární endogenní antioxidanty[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Patobiochemie antioxidační ochrany[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Je-li vznik reaktivních forem kyslíku a dusíku větší než jejich odstraňování, dojde ke vzniku nerovnováhy nazývané oxidační stres.

{{{1}}}
  1. LEDVINA, Miroslav. Biochemie pro studující medicíny. - vydání. Karolinum, 2009. ISBN 9788024614144.