Oksidatīvais stress un nitrozatīvais stress: komplikācijas

Šīs ir galvenās sekas, kuras var veicināt oksidatīvais stress vai nitrozatīvais stress:

Oksidatīvais stress ietekmē:

• mitohondriji (“Šūnu elektrostacijas”) (skatīt zemāk nitrozatīvos uzsvars).
• Fermenti (“vielmaiņas paātrinātāji”; citronskābes cikla, elpošanas ķēdes un biotīna sintāzes fermenti, kuru kofaktors ir dzelzs, zaudē savu funkcionalitāti oksidētāju dēļ, kas izdalās dzelzi ārpusē)
• Kuģi (skatīt zemāk hipertonija / augsts asinsspiediens).
• Neironi
  • Mitohondriju funkcijas pārtraukšana → enerģijas ražošanas ierobežošana neironā → šūnu struktūras aksonālā transporta ierobežošana proteīni.
  • Uzbudinājuma vadītspējas traucējumi (sakarā ar uzsvarsizraisīts neironu membrānas un olbaltumvielu struktūru bojājums) → neirodeģeneratīvās slimības.

Nitrozējošais stress ietekmē:

mitohondriji

• Slāpekļa oksīds radikāls (NO.) atgriezeniski inhibē citohroma C oksidāzi, mitohondriju elpošanas ķēdes enzīmu. Šis efekts ir fizioloģisks un kalpo, lai kontrolētu oksidatīvo fosforilēšanu, ti, ATP sintēzi. Spēcīga superoksīda radikāļu (O2-.) Pieauguma gadījumā NO. apvieno ar O2-. un veidojas ārkārtīgi citotoksisks peroksinitrīta anjons (ONOO-), kas neatgriezeniski inhibē citohroma C oksidāzi! Tas rada neatgriezenisku kaitējumu enerģijas ražošanai. Līdz ar to tas nāk ar O2-. un ONOO- iekšējās mitohondriju membrānas iznīcināšanai un līdz ar to šūnu nāvei.

Brīvie radikāļi kaitē tālāk:

• Elastīns
• Taukskābes; oksidējas lipīdi, no kuriem tiek veidotas šūnu membrānas un citi organoļi, piemēram, mitohondriji, kā arī lizosomas (šūnu organoīdi), to sauc par lipīdu peroksidāciju (lipīdu oksidatīvā degradācija)
• ogļhidrāti
• Kolagēns
• Mukopolisaharīdi (daudzu bioloģisko makromolekulu komponenti).
• Olbaltumvielas - olbaltumvielu oksidēšana

Turklāt brīvie radikāļi reaģē arī ar šūnas kodolu un DNS (ģenētiskā informācija). Šī oksidatīvā DNS bojājuma rezultāts ir, piemēram, punktu mutācijas un enzīmu traucējumi, kas vadīt līdz ievērojamiem šūnu funkciju traucējumiem un līdz ar to arī vielmaiņas procesiem. Ar vecumu palielinās arī ar ROS saistītas mutācijas. Tas jo īpaši ietekmē mitohondrijiBrīvie radikāļi palielina daudzu slimību risku:

Acis un acu piedēkļi (H00-H59).

• Katarakta (katarakta)

Asinis, asinsrades orgāni - imūnā sistēma (D50-D90).

• Autoimūnas slimības, nenoteiktas
• Imūnās sistēmas traucējumi

Endokrīnās, uztura un vielmaiņas slimības (E00-E99).

• Diabēts mellitus - sekundāras slimības, piemēram, diabētiskā polineiropātija (perifērās slimības nervu sistēmas), diabētiskā nefropātija (niere slimība).

Kardiovaskulārā sistēma (I00–99).

• Apopleksija (insults)
• Ateroskleroze (arterioskleroze; artēriju sacietēšana)
• Koronārā sirds slimība (CHD)
• Miokarda infarkts (sirdslēkme)

Infekcijas un parazitāras slimības (A00-B99).

• Iekaisums, nenoteikts

mute, barības vads (pārtikas caurule), kuņģisun zarnas (K00-K67; K90-K93).

• Periodontīts (periodonta iekaisums).

Skeleta-muskuļu sistēma un saistaudi (M00-M99).

• Reimatiskas slimības

Neoplazmas - audzēju slimības (C00-D48)

• Audzēju slimības

Psihe - nervu sistēma (F00-F99; G00-G99)

• Neirodeģeneratīvas slimības - Alcheimera slimība, Parkinsona slimība.
• Polineiropātijas

Uroģenitālā sistēma (N00-N99)

• Vīriešu neauglība (attiecināma uz oksidatīvo uzsvars 30-80% gadījumu) Oksidatīvais stress un vīrieši neauglība Skatīt zemāk.

Tālāk

• Novecošanās procesi

Tomēr brīvie radikāļi ir ne tikai kaitīgi vielmaiņas produkti. Viņiem ir arī savas labās puses: piemēram, tie kalpo imūno aizsardzībai, jo granulocīti un makrofāgi (fagocīti) izmanto brīvo radikāļu iedarbību, iznīcinot baktērijas ar viņu palīdzību. Vēl viena svarīga loma, ko brīvie radikāļi, iespējams, spēlē apoptozē (ieprogrammētā šūnu nāve), tas ir svarīgi endogēnai audzēju slimības.

Pro oksidatīvais stress!

• Reaktīvās skābekļa sugas (ROS) izraisīja ilgāku mūžu dažādu modeļu organismu pētījumos:
  • ROS kalpo kā signāls endogēniem aizsardzības mehānismiem → rezultātā palielinās stresa pretestība un kalpošanas laiks.

Brīvā novecošanās teorija (FRTA) pret mitohormēzi.

• Brīvā radikālā novecošanas teorija (FRTA)
• Brīvie radikāļi ir novecošanās procesa cēlonis (Harman, 1956).
• Šūnu, DNS vai DNS bojājumi lipīdi izraisa sarežģītu novecošanās procesu.
• Hormēze (grieķu: “stimulēšana”, “impulss”).
• Nelielas kaitīgu vielu devas var pozitīvi ietekmēt organismu (Paracelsus, 1493 - 1541).

Brīvo radikāļu fizioloģiskā veidošanās (piemēram, sports) mitohondriji dod priekšroku veselība-veicinoša iedarbība organismā.

Vai antioksidanti tagad ir lieki?

• Saglabājot a līdzsvarot no prooksidanta un antioksidants procesi.
• Nepieciešama antioksidantu fizioloģiskā ietekme
• Mikroelementi (vitāli svarīgas vielas) zemā daudzumā deva diapazons līdz 3 reizēm RDA (ieteicamais uztura devas) ir drošs oksidatīvā stresa negatīvās nomākšanas ziņā! (Šajā devu diapazonā oksidatīvā stresa pozitīvā ietekme netiek nomākta).