Oxidative stress: papel, mekanismo, mga tagapagpahiwatig

Talaan ng mga Nilalaman:

Oxidative stress: papel, mekanismo, mga tagapagpahiwatig
Oxidative stress: papel, mekanismo, mga tagapagpahiwatig
Anonim

Ang stress ay itinuturing na isang hindi tiyak na reaksyon ng katawan sa pagkilos ng panloob o panlabas na mga salik. Ang kahulugang ito ay isinabuhay ni G. Selye (isang Canadian physiologist). Ang anumang aksyon o kundisyon ay maaaring mag-trigger ng stress. Gayunpaman, imposibleng iisa ang isang salik at tawagin itong pangunahing sanhi ng reaksyon ng katawan.

oxidative stress
oxidative stress

Mga Tampok na Nakikilala

Kapag sinusuri ang reaksyon, hindi mahalaga ang kalikasan ng sitwasyon (kaaya-aya man ito o hindi) kung saan matatagpuan ang organismo. Ang kawili-wili ay ang tindi ng pangangailangang umangkop o muling ayusin ayon sa mga kondisyon. Ang organismo una sa lahat ay sumasalungat sa impluwensya ng nanggagalit na ahente sa kakayahang tumugon at umangkop nang may kakayahang umangkop sa sitwasyon. Alinsunod dito, ang sumusunod na konklusyon ay maaaring iguhit. Ang stress ay isang hanay ng mga adaptive na tugon na ginawa ng katawan sa kaganapan ng impluwensya ng isang kadahilanan. Ang phenomenon na ito ay tinatawag sa agham na general adaptation syndrome.

Mga Yugto

Adaptation Syndromenagpapatuloy sa mga yugto. Una ay dumating ang yugto ng pagkabalisa. Ang katawan sa yugtong ito ay nagpapahayag ng direktang reaksyon sa epekto. Ang ikalawang yugto ay paglaban. Sa yugtong ito, ang katawan ay pinaka-epektibong umaangkop sa mga kondisyon. Ang huling yugto ay pagkapagod. Upang makapasa sa mga nakaraang yugto, ginagamit ng katawan ang mga reserba nito. Alinsunod dito, sa huling yugto sila ay makabuluhang naubos. Bilang resulta, nagsisimula ang mga pagbabago sa istruktura sa loob ng katawan. Gayunpaman, sa maraming mga kaso ito ay hindi sapat para sa kaligtasan ng buhay. Alinsunod dito, ang hindi mapapalitang mga reserbang enerhiya ay nauubos, at ang katawan ay hindi na nakikibagay.

pangunahing mekanismo ng nakakapinsalang epekto ng oxidative stress
pangunahing mekanismo ng nakakapinsalang epekto ng oxidative stress

Oxidative stress

Ang mga antioxidant system at prooxidant sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon ay napupunta sa hindi matatag na estado. Kasama sa komposisyon ng mga huling elemento ang lahat ng mga kadahilanan na gumaganap ng isang aktibong papel sa pinahusay na pagbuo ng mga libreng radical o iba pang mga uri ng oxygen ng reaktibong uri. Ang mga pangunahing mekanismo ng nakakapinsalang epekto ng oxidative stress ay maaaring kinakatawan ng iba't ibang mga ahente. Ito ay maaaring mga cellular factor: mga depekto sa mitochondrial respiration, mga partikular na enzyme. Ang mga mekanismo ng oxidative stress ay maaari ding panlabas. Kabilang dito, sa partikular, ang paninigarilyo, gamot, polusyon sa hangin, at iba pa.

Mga libreng radical

Palagi silang nabubuo sa katawan ng tao. Sa ilang mga kaso, ito ay dahil sa mga random na proseso ng kemikal. Halimbawa, ang mga hydroxyl radical (OH) ay nabuo. Ang kanilang hitsura ay nauugnay sapatuloy na pagkakalantad sa mababang antas ng ionizing radiation at ang paglabas ng superoxide dahil sa pagtagas ng mga electron at ang kanilang transport chain. Sa ibang mga kaso, ang paglitaw ng mga radical ay dahil sa pag-activate ng mga phagocytes at paggawa ng nitric oxide ng mga endothelial cells.

Mga mekanismo ng oxidative stress

Ang mga proseso ng free radical formation at response expression ng katawan ay humigit-kumulang balanse. Sa kasong ito, medyo madaling ilipat ang relatibong ekwilibriyo na ito pabor sa mga radikal. Bilang resulta, ang biochemistry ng cell ay nagambala at nangyayari ang oxidative stress. Karamihan sa mga elemento ay kayang tiisin ang isang katamtamang antas ng kawalan ng timbang. Ito ay dahil sa pagkakaroon ng mga reparative structure sa mga selula. Tinutukoy at inaalis nila ang mga nasirang molekula. Ang mga bagong elemento ay pumalit sa kanilang lugar. Bilang karagdagan, ang mga cell ay may kakayahang pahusayin ang proteksyon sa pamamagitan ng pagtugon sa oxidative stress. Halimbawa, ang mga daga na inilagay sa mga kondisyon na may purong oxygen ay namamatay pagkalipas ng ilang araw. Dapat sabihin na humigit-kumulang 21% O2 ang nasa ordinaryong hangin. Kung ang mga hayop ay nalantad sa unti-unting pagtaas ng mga dosis ng oxygen, ang kanilang proteksyon ay mapapahusay. Bilang resulta, posibleng makamit na ang mga daga ay kayang tiisin ang 100% na konsentrasyon ng O2. Gayunpaman, ang matinding oxidative stress ay maaaring magdulot ng matinding pinsala o pagkamatay ng cell.

talamak na oxidative stress
talamak na oxidative stress

Nakapukaw na mga salik

Gaya ng nabanggit sa itaas, ang katawan ay nagpapanatili ng balanse ng mga libreng radical at proteksyon. Mula dito maaari itong maging konklusyonna ang oxidative stress ay sanhi ng hindi bababa sa dalawang dahilan. Ang una ay upang bawasan ang aktibidad ng proteksyon. Ang pangalawa ay upang mapataas ang pagbuo ng mga radical sa isang lawak na hindi magagawang i-neutralize ng mga antioxidant ang mga ito.

Nabawasan ang defensive reaction

Alam na ang antioxidant system ay higit na nakadepende sa normal na nutrisyon. Alinsunod dito, maaari nating tapusin na ang pagbaba ng proteksyon sa katawan ay bunga ng hindi magandang diyeta. Sa lahat ng posibilidad, maraming mga sakit ng tao ay sanhi ng kakulangan ng antioxidant nutrients. Halimbawa, ang neurodegeneration ay nakita dahil sa hindi sapat na paggamit ng bitamina E sa mga pasyente na ang katawan ay hindi maaaring sumipsip ng taba ng maayos. Mayroon ding katibayan na ang glutathione na nabawasan sa mga lymphocytes sa napakababang konsentrasyon ay nakikita sa mga taong nahawaan ng HIV.

Smoking

Ito ay isa sa mga pangunahing kadahilanan na pumukaw ng oxidative stress sa baga at marami pang ibang tissue ng katawan. Ang usok at alkitran ay mayaman sa mga radikal. Ang ilan sa kanila ay maaaring umatake sa mga molekula at bawasan ang konsentrasyon ng mga bitamina E at C. Ang usok ay nakakairita sa mga microphage ng baga, na nagreresulta sa pagbuo ng superoxide. Mayroong mas maraming neutrophil sa baga ng mga naninigarilyo kaysa sa mga hindi naninigarilyo. Ang mga taong umaabuso sa tabako ay madalas na malnourished at umiinom ng alak. Alinsunod dito, ang kanilang proteksyon ay humina. Ang talamak na oxidative stress ay nag-uudyok ng mga malubhang karamdaman ng cellular metabolism.

oxidative stress marker
oxidative stress marker

Mga pagbabago sa katawan

Iba't ibang marker ng oxidative stress ay ginagamit para sa mga layuning diagnostic. Ang mga ito o iba pang mga pagbabago sa katawan ay nagpapahiwatig ng isang partikular na lugar ng paglabag at ang kadahilanan na nag-udyok dito. Kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng pagbuo ng mga libreng radical sa pagbuo ng maramihang sclerosis, ang mga sumusunod na tagapagpahiwatig ng oxidative stress ay ginagamit:

  1. Malonic dialdehyde. Ito ay gumaganap bilang pangalawang produkto ng free radical oxidation (FRO) ng mga lipid at may nakakapinsalang epekto sa istruktura at functional na estado ng mga lamad. Ito, sa turn, ay humahantong sa isang pagtaas sa kanilang pagkamatagusin sa mga calcium ions. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng malondialdehyde sa panahon ng pangunahin at pangalawang progresibong multiple sclerosis ay nagpapatunay sa unang yugto ng oxidative stress - ang pag-activate ng free radical oxidation.
  2. Ang

  3. Schiff base ay ang huling produkto ng mga protina at lipid ng CPO. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga base ng Schiff ay nagpapatunay na ang tendensya ng pag-activate ng libreng radikal na oksihenasyon ay talamak. Sa pagtaas ng konsentrasyon ng malondialdehyde bilang karagdagan sa produktong ito sa pangunahin at pangalawang progresibong sclerosis, ang simula ng isang mapanirang proseso ay maaaring mapansin. Binubuo ito sa pagkapira-piraso at kasunod na pagkasira ng mga lamad. Ang mga nakataas na base ng Schiff ay nagpapahiwatig din ng unang yugto ng oxidative stress.
  4. Vitamin E. Ito ay isang biological antioxidant na nakikipag-ugnayan sa mga libreng radical ng peroxide at lipid. Bilang resulta ng mga reaksyon, nabuo ang mga produkto ng ballast. Ang bitamina E ay na-oxidized. Siya ay isinasaalang-alangmabisang neutralizer ng singlet oxygen. Ang pagbaba sa aktibidad ng bitamina E sa dugo ay nagpapahiwatig ng kawalan ng balanse sa non-enzymatic na link ng AO3 system - sa pangalawang bloke sa pagbuo ng oxidative stress.
  5. oxidative stress antioxidant system
    oxidative stress antioxidant system

Mga Bunga

Ano ang papel ng oxidative stress? Dapat pansinin na hindi lamang ang mga lipid at protina ng lamad ang apektado, kundi pati na rin ang mga karbohidrat. Bilang karagdagan, ang mga pagbabago ay nagsisimula sa hormonal at endocrine system. Ang aktibidad ng istraktura ng enzyme ng thymus lymphocytes ay bumababa, ang antas ng neurotransmitters ay tumataas, at ang mga hormone ay nagsisimulang ilabas. Sa ilalim ng stress, nagsisimula ang oksihenasyon ng mga nucleic acid, protina, carbon, at tumataas ang kabuuang nilalaman ng mga lipid sa dugo. Ang pagpapalabas ng adrenocorticotropic hormone ay pinahusay dahil sa masinsinang pagkasira ng ATP at ang paglitaw ng cAMP. Ang huli ay nagpapagana ng protina kinase. Ito naman, kasama ng ATP, ay nagtataguyod ng phosphorylation ng cholinesterase, na nagbabago ng mga cholesterol ester sa libreng kolesterol. Ang pagpapalakas ng biosynthesis ng protina, RNA, DNA, glycogen na may sabay-sabay na pagpapakilos mula sa depot ng mga taba, ang pagkasira ng mataba (mas mataas) na mga acid at glucose sa mga tisyu ay nagdudulot din ng oxidative stress. Ang pagtanda ay itinuturing na isa sa mga pinaka-seryosong kahihinatnan ng proseso. Mayroon ding pagtaas sa pagkilos ng mga thyroid hormone. Nagbibigay ito ng regulasyon ng rate ng basal metabolism - paglago at pagkita ng kaibahan ng mga tisyu, protina, lipid, metabolismo ng karbohidrat. Ang glucagon at insulin ay may mahalagang papel. Ayon sa ilang eksperto, glucosegumaganap bilang isang senyales para sa pag-activate ng adenylate cyclase, at cMAF para sa paggawa ng insulin. Ang lahat ng ito ay humahantong sa isang pagtindi ng pagkasira ng glycogen sa mga kalamnan at atay, isang pagbagal sa biosynthesis ng mga carbohydrate at protina, at isang pagbagal sa oksihenasyon ng glucose. Ang isang negatibong balanse ng nitrogen ay bubuo, ang konsentrasyon ng kolesterol at iba pang mga lipid sa dugo ay tumataas. Itinataguyod ng Glycagon ang pagbuo ng glucose, pinipigilan ang pagkasira nito sa lactic acid. Kasabay nito, ang sobrang paggasta nito ay humahantong sa pagtaas ng gluconeogenesis. Ang prosesong ito ay ang synthesis ng mga non-carbohydrate na produkto at glucose. Ang una ay pyruvic at lactic acids, glycerol, gayundin ang anumang mga compound na, sa panahon ng catabolism, ay maaaring gawing pyruvate o isa sa mga intermediate na elemento ng tricarboxylic acid cycle.

ang papel ng oxidative stress
ang papel ng oxidative stress

Ang mga pangunahing substrate ay mga amino acid at lactate din. Ang pangunahing papel sa pagbabagong-anyo ng carbohydrates ay kabilang sa glucose-6-phosphate. Ang tambalang ito ay mahigpit na nagpapabagal sa proseso ng pagkasira ng phospholiritic ng glycogen. In-activate ng Glucose-6-phosphate ang enzymatic transport ng glucose mula sa uridine diphosphoglucose patungo sa synthesized glycogen. Ang tambalan ay gumaganap din bilang isang substrate para sa kasunod na mga pagbabagong glycolytic. Kasama nito, mayroong isang pagtaas sa synthesis ng gluconeogenesis enzymes. Ito ay totoo lalo na para sa phosphoenolpyruvate carboxykinase. Tinutukoy nito ang rate ng proseso sa mga bato at atay. Ang ratio ng gluconeogenesis at glycolysis ay lumilipat sa kanan. Ang mga glucocorticoid ay kumikilos bilang mga inducers ng enzymatic synthesis.

Ketonekatawan

Sila ay kumikilos bilang isang uri ng tagapagtustos ng gasolina para sa mga bato, mga kalamnan. Sa ilalim ng oxidative stress, ang bilang ng mga ketone body ay tumataas. Gumagana sila bilang isang regulator na pumipigil sa labis na pagpapakilos ng mga fatty acid mula sa depot. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang gutom sa enerhiya ay nagsisimula sa maraming mga tisyu dahil sa ang katunayan na ang glucose, dahil sa kakulangan ng insulin, ay hindi nakapasok sa cell. Sa mataas na konsentrasyon ng plasma ng mga fatty acid, ang kanilang pagsipsip ng atay at pagtaas ng oksihenasyon, at ang intensity ng triglyceride synthesis ay tumataas. Ang lahat ng ito ay humahantong sa pagtaas ng bilang ng mga ketone body.

oxidative stress pagtanda
oxidative stress pagtanda

Extra

Alam ng Science ang ganitong phenomenon bilang "plant oxidative stress". Ito ay nagkakahalaga na sabihin na ang tanong ng pagiging tiyak ng pagbagay ng mga kultura sa iba't ibang mga kadahilanan ay nananatiling pinagtatalunan ngayon. Ang ilang mga may-akda ay naniniwala na sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon ang kumplikado ng mga reaksyon ay may unibersal na katangian. Ang aktibidad nito ay hindi nakasalalay sa likas na katangian ng kadahilanan. Ang ibang mga eksperto ay nagt altalan na ang paglaban ng mga pananim ay tinutukoy ng mga tiyak na tugon. Ibig sabihin, ang reaksyon ay sapat sa kadahilanan. Samantala, karamihan sa mga siyentipiko ay sumasang-ayon na kasama ng mga hindi partikular na tugon, lumilitaw din ang mga partikular na tugon. Kasabay nito, ang huli ay hindi palaging makikilala sa background ng maraming pangkalahatang reaksyon.

Inirerekumendang: