Oxidatieve stress: rol, mechanisme, indicatoren

Stress wordt beschouwd als een niet-specifieke reactie van het lichaam op de werking van interne of externe factoren. Deze definitie werd geïntroduceerd in de praktijk van G. Selye (Canadese fysioloog). Elke actie of conditie kan stress veroorzaken. Het is echter onmogelijk om één factor uit te geven en het de belangrijkste oorzaak van de reactie van het organisme te noemen.

Kenmerkende kenmerken

Bij de analyse van de reactie maakt de aard van de situatie (hetzij aangenaam of onaangenaam) waarin het organisme zich bevindt, niet uit. Interesse is de intensiteit van de behoefte aan aanpassing of herstructurering volgens de voorwaarden. Het organisme verzet zich in eerste instantie tegen de invloed van het irriterende middel op zijn vermogen om flexibel te reageren en aan te passen aan de situatie. Dienovereenkomstig kunnen we de volgende conclusie trekken. Stress is een reeks adaptieve reacties die door het lichaam worden gegeven in geval van een factor. Dit fenomeen wordt in de wetenschap een gemeenschappelijk aanpassingssyndroom genoemd.

Stadiums van

Aanpassingssyndroom gaat in fasen voort. Eerst komt het stadium van angst. Het organisme in dit stadium geeft een directe reactie op het effect uit. De tweede fase is weerstand. In dit stadium is het lichaam het meest effectief aangepast aan de omstandigheden. In de laatste fase begint uitputting. Voor het verloop van de vorige stadia gebruikt het lichaam zijn reserves. Bijgevolg zijn ze in de laatste fase aanzienlijk uitgeput. Als gevolg hiervan beginnen de structurele veranderingen in het lichaam. In veel gevallen is dit echter niet genoeg om te overleven. Bijgevolg zijn onvervangbare energiereserves uitgeput, en het lichaam is niet meer aangepast.

Oxidatieve stress

и прооксиданты при тех или иных условиях приходят в неустойчивое состояние. Antioxidantsystemen en pro- oxidanten onder bepaalde omstandigheden komen tot een instabiele toestand. De samenstelling van de laatste elementen omvat alle factoren die een actieve rol spelen in de versterkte vorming van vrije radicalen of andere soorten reactieve zuurstof. могут быть представлены разными агентами. Primaire mechanismen van het schadelijke effect van oxidatieve stress kunnen worden voorgesteld door verschillende middelen. Dit kunnen cellulaire factoren zijn: defecten van mitochondriale ademhaling, specifieke enzymen . могут быть и внешними. Mechanismen van oxidatieve stress kunnen ook extern zijn. Deze omvatten met name roken, medicatie, luchtvervuiling enzovoort.

Gratis Radicals

Ze worden voortdurend gevormd in het menselijk lichaam. In sommige gevallen is dit te wijten aan toevallige chemische processen. Bijvoorbeeld verschijnen hydroxylradicalen (OH). Hun verschijning is geassocieerd met een constante blootstelling aan ioniserende straling op laag niveau en de afgifte van superoxide door elektronleklek en hun transportketen. In andere gevallen is het verschijnen van radicalen te wijten aan de activatie van fagocyten en de productie van stikstofoxide door endotheliale cellen.

Mechanismen van oxidatieve stress

De processen van de vorming van vrije radicalen en de expressie van het lichaamsrespons zijn ongeveer evenwichtig. Het is relatief gemakkelijk om dit relatieve evenwicht te verplaatsen ten voordele van radicalen. . Als gevolg hiervan wordt de biochemie van de cel verstoord en oxidatieve stress optreedt. De meeste elementen kunnen een matige mate van onbalans tolereren. Dit komt door de aanwezigheid in de cellen van de reparatieve structuren. Ze detecteren en verwijder beschadigde moleculen. In plaats van deze laatste komen nieuwe elementen. . Daarnaast hebben cellen de mogelijkheid om de bescherming te verbeteren, te reageren op oxidatieve stress . Bijvoorbeeld, ratten geplaatst in omstandigheden met pure zuurstof sterven na een paar dagen. Het is de moeite waard te zeggen dat er in de gewone lucht ongeveer 21% van de _{2 is} . Als u op dieren optreedt, worden de zuurstofhoeveelheden geleidelijk verhoogd, hun bescherming zal toenemen. Als gevolg hiervan kan worden bereikt dat ratten 100% O ₂ concentratie kunnen tolereren. способен вызвать серьезные разрушения или гибель клеток. Niettemin kan sterke oxidatieve stress ernstige schade of celdood veroorzaken.

De provocerende factoren

Zoals hierboven vermeld, handhaaft het lichaam een evenwicht van vrije radicalen en bescherming. вызывается как минимум двумя причинами. Hieruit kunnen we concluderen dat oxidatieve stress wordt veroorzaakt door ten minste twee redenen. De eerste is om de beschermingsactiviteit te verminderen. De tweede is om de vorming van radicalen zodanig te verhogen dat antioxidanten ze niet kunnen neutraliseren.

Vermindering van de beschermende reactie

Het is bekend dat het antioxidant systeem meer afhankelijk is van normale voeding. Bijgevolg kan worden geconcludeerd dat een vermindering van de bescherming in het lichaam het gevolg is van een slecht dieet. In alle waarschijnlijkheid worden veel menselijke ziekten veroorzaakt door een tekort aan antioxidante voedingsstoffen. Bijvoorbeeld, neurodegeneratie wordt gedetecteerd door onvoldoende inname van vitamine E bij patiënten wier lichaam de vetten niet goed kan metaboliseren. Er is ook informatie dat bij mensen die geïnfecteerd zijn met HIV, glutathion wordt hersteld in lymfocyten in extreem lage concentraties.

roken

Het is een van de belangrijkste factoren die oxidatieve stress in de longen en veel andere weefsels van het lichaam veroorzaken. Rook en teer zijn rijk aan radicalen. Sommige van hen zijn in staat om moleculen aan te vallen en de concentratie van vitaminen E en C te verminderen. Rook heeft een irritant effect op de microfagen van de longen, wat resulteert in de vorming van superoxide. In de longen van rokers zijn er meer neutrofielen dan niet-rokers. Mensen die tabak misbruiken, eten vaak niet goed en consumeren alcohol. Bijgevolg wordt hun bescherming verzwakt. провоцирует тяжелые нарушения клеточного метаболизма. Chronische oxidatieve stress veroorzaakt ernstige aandoeningen van cellulair metabolisme.

Veranderingen in het lichaam

Voor diagnostische doeleinden worden verschillende merkers van oxidatieve stress gebruikt. Deze of andere veranderingen in het lichaam geven aan op een specifiek gebied van de aandoening en de factor die het veroorzaakt heeft. : Bij het bestuderen van de vorming van vrije radicalen bij de ontwikkeling van multiple sclerose worden dergelijke indicatoren van oxidatieve stress gebruikt :

1. Malon dialdehyde. Het fungeert als een secundair product van vrije radicalenoxidatie (CPO) van lipiden en heeft een schadelijk effect op de structurele en functionele toestand van membranen. Dit leidt tot een toename van hun permeabiliteit voor calciumionen. De toename van de concentratie van malonische dialdehyd tijdens primaire en secundaire progressieve multiple sclerose bevestigt de eerste fase van oxidatieve stress - de activatie van vrije radicalenoxidatie.
2. De basis van Schiff is het uiteindelijke product van CPO eiwitten en lipiden. Een toename van de concentratie van Schiff basen bevestigt de neiging van de activatie van vrije radicalen oxidatie om chronisch geactiveerd te worden. Met een verhoogde concentratie van malonische dialdehyde in aanvulling op dit product, kan primaire en secundaire progressieve sclerose het begin van een destructief proces markeren. Het bestaat uit fragmentatie en daaropvolgende vernietiging van membranen. De verhoogde inhoud van Schiff bases wijst ook op de eerste fase van oxidatieve stress.
3. Vitamine E. Het is een biologische antioxidant die interactie heeft met vrije radicalen van peroxiden en lipiden. Als gevolg van reacties worden ballastproducten gevormd. Vitamine E wordt geoxideerd. Het wordt beschouwd als een effectieve neutralisator van singlet zuurstof. Een afname in de index van vitamine E-activiteit in het bloed geeft aan dat er een onbalans is in de niet-enzymatische verbinding van het AO3-systeem - in het tweede blok van oxidatieve stressontwikkeling.

effecten

? Wat is de rol van oxidatieve stress ? Het is opmerkelijk dat niet alleen de lipiden van membranen en eiwitten, maar ook koolhydraten worden aangetast. Daarnaast beginnen veranderingen in de hormonale en endocriene systemen. De activiteit van de enzymstructuur van de thymuslymfocyten neemt af, het niveau van neurotransmitters stijgt, hormonen beginnen te vrijlaten. Wanneer stress begint, verhoogt oxidatie van nucleïnezuren, eiwitten, koolwaterstoffen het totale gehalte aan lipiden in het bloed. De afgifte van adrenocorticotropisch hormoon wordt versterkt door de intense disintegratie van ATP en de verschijning van cAMP. Deze laatste activeert proteïne kinase. Het bevordert op zijn beurt de participatie van ATP de fosfolyse van cholinesterase, die cholesterolesters omzetten tot vrij cholesterol. Versterking van de biosynthese van eiwit, RNA, DNA, glycogeen met gelijktijdige mobilisatie van depotvet, verval in weefsels van vetzuren (hogere) zuren en glucose, veroorzaakt ook oxidatieve stress. считается одним из наиболее серьезных последствий процесса. Veroudering wordt beschouwd als een van de ernstigste gevolgen van het proces. Er is ook een toename in de werking van schildklierhormonen. Het biedt regelgeving van de snelheid van basis metabolisme - groei en differentiatie van weefsels, eiwitten, lipiden, koolhydraat metabolisme. Een belangrijke rol wordt gegeven aan glucagon en insuline. Volgens sommige deskundigen werkt glucose als signaal voor de activatie van adenylaatcyclase en cMAF voor insulineproductie. Dit leidt tot intensivering van de ontleding van glycogeen in spieren en lever, waardoor de biosynthese van koolhydraten en eiwitten wordt vertraagd, en de oxidatie van glucose vertragen . Een negatieve stikstofbalans ontstaat, de concentratie van cholesterol en andere lipiden in het bloed neemt toe. Glikagon bevordert de vorming van glucose, remt het verval van melkzuur. Tegelijkertijd leidt de overbesteding tot een toename van gluconeogenese. Dit proces is een synthese van niet-koolhydraatproducten en glucose. De eerste zijn pyruvische en melkzuren, glycerol, evenals alle verbindingen die onder catabolisme kunnen worden omgezet in pyruvaat of een van de tussenelementen van de tricarbonzuurcyclus. De belangrijkste substraten zijn ook aminozuren en lactaat. Een belangrijke rol bij de transformatie van koolhydraten behoort tot glucose-6-fosfaat. Deze verbinding vertraagt dramatisch het proces van fosforyltische splitsing van glycogeen. Glucose-6-fosfaat activeert het enzymatische transport van glucose uit uridine difosflucose naar gesynthetiseerd glycogeen. De verbinding fungeert ook als een substraat voor latere glycolytische transformaties. Daarnaast is er een toename van de synthese van enzymen van gluconeogenese. In het bijzonder is dit kenmerkend voor fosfoenolpyruvaatcarboxykinase. Het bepaalt de snelheid van het proces in de nieren en lever. De verhouding gluconeogenese en glycolyse verschuift naar rechts. Als inducers van enzym synthese zijn glucocorticoïden.

Ketonlichamen

Ze fungeren als een soort brandstofleverancier voor de nieren, muskulatuur. Met oxidatieve stress neemt de hoeveelheid ketonlichamen toe. Ze functioneren als een regelaar, waardoor overmatige mobilisatie van vetzuren uit het depot voorkomt. Dit komt doordat de energie honger in veel weefsels begint door het feit dat glucose door insufficiëntie van insuline niet in de cel kan penetreren. Met een hoge concentratie vetzuren in het plasma neemt hun absorptie door de lever toe en neemt de oxidatie toe en de intensiteit van de triglyceridesynthese neemt toe. Dit leidt tot een toename van het aantal ketonenlichamen.

bovendien

Wetenschap weet ook zo'n fenomeen als "oxidatieve plantenspanning." Het is de moeite waard te zeggen dat de kwestie van de specificiteit van de aanpassing van culturen naar verschillende factoren vandaag controversieel blijft. Sommige auteurs geloven dat onder complexe omstandigheden het complex van reacties een universeel karakter heeft. De activiteit is niet afhankelijk van de aard van de factor. Andere deskundigen betogen dat de weerstand van culturen bepaald wordt door specifieke reacties. Dat wil zeggen, de reactie is voldoende voor de factor. Ondertussen zijn de meeste wetenschappers het erover eens dat er bij specifieke nonspecifieke antwoorden ook specifieke specificaties verschijnen. Tegelijkertijd kan de laatste niet altijd gedetecteerd worden tegen de achtergrond van talrijke universele reacties.