INGYENES RADIKUS FORRÁSOK (RL) - Doctor Info Ro
A légzés az a bonyolult folyamat, amelynek során az O2 a belégzett levegőben eljut a véráramba a szövetekig, végül a sejtek mitokondriumáig. Az eukarióta, aerob sejtekben a légzés utolsó lépése az, hogy az O2-et 4 elektronral csökkentik az anyagcsere-reakcióktól és a légzési láncon keresztül szállítják.
4 citokróm e2 + + citokróm-oxidáz (ökör) ----> 4 citokróm e3 + + citokróm-oxidáz (piros)
O2 + citokróm-oxidáz (vörös) + 4H + ----> citokróm-oxidáz (ökör) + 2H2O
A mitokondriális légzési lánc a redox katalizátorok (nukleotidok, például NADH, flavoproteinek, például NADH dehidrogenáz, Fe és S tartalmú orrfehérjék, ubiquinonok és citokrómok) heterogén tartományából áll, amelyek a belső mitokondriális membránokban helyezkednek el. Ennek a légzési láncnak az a célja, hogy összekapcsolja a három elektronátviteli központ ATP bioszintézisével. Amikor a foszforilezési sebesség korlátozó, a foszforilációt leválasztó anyag (ATP bioszintézis) nagymértékben megnöveli az O2 fogyasztását.
Kimutatták, hogy a H2O2 képződése a szuperoxid-diszmutáz (SOD) aktivitásának köszönhető. A mitokondriális mátrixban található SOD az O2 metabolikus formátum diszmutációját okozza:
A mitokondriális légzés során az O2-termelés az önszabályozás mechanizmusának tűnik. Az O2 egy része a NADH dehidrogenáz önoxidációjából származik, így a szuperoxid inaktiválja az enzimet, így a SOD jelenléte a belső membránok mátrixában biztosítja a szükséges védelmet.
A fent említett reakcióból származó H2O2-t nem a kataláz aktivitás, mint várható volt, hanem a GSH peroxidáz semlegesíti a reakcióval:
A katalázhoz képest a GSH-peroxidáznak az az előnye, hogy hatékonyan hat nagyon alacsony H2O2-koncentráció mellett, de semlegesíti a lipid-peroxidokat is.
Sejtes emésztőszervek, speciális enzimatikus eszközökkel ruházzák fel, amelyek különleges szerepet kapnak számukra a test metabolikus folyamataiban. Így a H2O2 képződése elsősorban néhány oxidáz aktivitásából származik, amelyek az aminosavakra és a hidroxisavakra hatnak.
D (L) aminosavak ----> keto savak + H2O2
L - hidroxisavak ----> keto savak + H2O2
A H2O2 peroxiszómákban történő semlegesítéséhez jelentős mennyiségű kataláz van, amely különböző szubsztrátok alkalmazásával kataláz vagy peroxidáz hatására képes:
2H2O2 + fenolok (etanol) ----> 2H2O + kinon (acetaldehid)
A H2O2 képződésének második forrása a zsírsavak oxidációjának köszönhető, amely folyamat a mitokondriumokban is végbemegy. A zsírsavmolekulában lévő minden 2C-maradékhoz egy mol H2O2 képződik. Nagyon lipidekben gazdag étrend esetén a H2O2 termelése meghaladhatja a kataláz védőképességét, megteremtve a lipidperoxidáció feltételeit és veszélyes következményeit.
A legfontosabb metabolikus folyamat, amely szabad gyököket biztosít a szervezetben, a fagocitózis, amely PMN leukocitákban és makrofágokban fordul elő. Az RL (különösen az oxigén) szerepe elengedhetetlen a fagocitózisban, és a kórokozó elpusztításában vagy strukturális labilizálásában áll (a legtöbbet a szuperoxid baktericid szerepével vizsgálták). Az RLO legnagyobb érintettsége abban a szakaszban jelentkezik, amelyben a NADPH-oxidáz aktiválása foszforilezéssel történik.
Prosztaglandinok és leukotriének
A prosztaglandinok (PG) és a leukotriének (LT) az arachidonsav metabolitjai, amelyek bioszintézise fagocita leukocitákban és kisebb mértékben endothel sejtekben, szemhólyagokban stb.
Az RL következményei az arachidonsav szerkezetének labilizációs szakaszában jelennek meg. Ezt a folyamatot katalizálhatja ciklooxigenáz prosztaglandinok, prosztaciklinek és tromboxánok termelésével, vagy lipoxigenáz leukotriének és lipoxinok képződésével. Mindkét enzimatikus út esetén az első termékek peroxidok vagy endoperoxidok, a peroxi-OH csoportot kettős kötés mellett oltják be. A prosztaglandinok bioszintézisében előforduló fő endoperoxid a PGE2, amely biológiailag nagyon aktív, 10-szer erősebb az aggregálódás indukálásában az ADP-vel összehasonlítva.
Telítetlen lipidek peroxidációja
A többszörösen telítetlen zsírsavak (AGPN) az RL fő szubsztrátjai. Az O2-vel való kölcsönhatással lipid-peroxidok képződnek, végül karbonil-bomlástermékek (aldehidek) vagy alacsonyabb szénhidrogének (etán, propán).
Egyes vegyületek önoxidációja
A sejtekben az O2 másik forrása bizonyos vegyületek, például aszkorbinsav (C-vitamin), tiolok (glutation, cisztein) és flavin koenzimek önoxidációja. Ezek az önoxidációs reakciók átmenetifém-ionok bevonásával felerősíthetők.
N.B. Az RL termelés idegen mérgező vegyületekkel erősíthető. A klasszikus példa a CCl4, amely az első olyan vegyület, amelyet az RL mechanizmuson keresztül fejtett ki toxicitása céljából, és amelyet Cit hatására CCL3-vá metabolizáltak. P450 a májban.
Ezt a terméket 10281 alkalommal nézték meg.