Šta je oksidativni stres ?

U suštini, oksidativni stres je disbalans između stvaranja slobodnih radikala i sposobnosti organizma da se odupre ili detoksifikuje njihovo štetno delovanje neutralizacijom pomoću antioksidanata.

Šta su slobodni radikali?

Slobodni radikali su molekuli koji sadrže kiseonik sa jednim ili više neuparenih elektrona, što ga čini izuzetno reaktivnim u dodiru sa drugim molekulima.

Nusprodukti kiseonika su prilično nereaktvni ali neki od njih mogu da se metabolišu u biološkom sistemu čime dolazi do stavranja ovih izuzetno reaktivnih oksidanasa. Nije svaka vrsta reaktivnog kiseonika štetna za organizam. Neki od njih su korisni jer uništavaju patogene ili mikrobe.

Međutim, slobodni radikali mogu da stupe u hemijsku interakciju sa komponentama ćelije, kao što su DNK, proteini ili lipidi, i da preuzmu njihove elektrone da bi postali stabilni. Ovo, za uzvrat, destabilizuje molekule ćelijskih komponenti koje onda traže i preuzimaju elektron nekog drugog molekula i tako pokreću lančanu reakciju slobodnih radikala.

Šta su antioksidanti?

Svaka ćelija koja koristi enzime i kiseonik da bi vršila svoju funkciju, izložena je oksidativnoj reakciji slobodnih radikala koji mogu da izazovu ozbiljno oštećenje ćelije. Antioksidanti su molekuli koji se nalaze u ćeliji i sprečavaju ovu reakciju tako što doniraju jedan elektron slobodnom radikalu, a pri tome se ne destabilizuju. Disbalans između oksidanasa i antioksidanata je uzrokuje oksidativni stres.

Šteta koja nastaje usled oksidativnog stresa

Oksidativni stres dovodi do brojnih patofizioloških stanja u organizmu. U njih spadaju i neurodegenerativne bolesti poput Parkinsonove i Alchajmerove, genske mutacije i karcinomi, sindrom hroničnog umora, sindrom fragilnog X (sindrom lomljivog X hromozoma), poremećaji srca i krvnih sudova, ateroskleroza, otkazivanje srca, infarkt i zapaljenske bolesti.

Oksidans Opis
O2-, superoksid anjon Stanje O2 sa nedostatkom jednog elektrona, nastaje u brojnim autooksidacijskim reakcijama i u transportnom lancu elektrona. Prilično nereaktivan ali može da oslobodi Fe2+ iz gvožđe sumpornih proteina i feritina.  Prolazi kroz dismutaciju da bi formirao H2O2 spontano ili pomoću enzimske katalize i prethodnik je OH formacije koja nastaje metalnom katalizom.
H2O2, vodonik peroksid Stanje u kome nedostaju dva elektrona, nastaje dismutacijom O2– ili direktnom redukcijom O2. Rastvoriv je u lipidima i stoga može da se širi preko membrana.
OH hidroksid radikal Stanje u kome nedostaju 3 elektrona, nastaje Fentonovom reakcijom i dekompozicijom peroksinitrita. Izuzetno reaktivan, napada većinu ćelijskih komponenti.
ROOH, organski hidroperoksid Nastaje u reakciji sa ćelijskim komponentama, kao što su lipidi i nukleobaze.
RO, alkoksi i ROO peroksi radikali Organski radikali sa kiseonikom u središtu. Lipidni oblici učestvuju peroksidacijskoj reakciji lipida. Nastaju u prisustvu kiseonika uz dodatak radikala u dvostrukim vezama  ili odvajanjem vodonika.
HOCI, hipohlorasta kiselina Nastaje iz H2O2 putem mijeloperoksidaze. Rastvoriva u lipidima i izuzetno reaktivna. Spremno oksidiše sastavne delove proteina, uključujući i tiolne grupe, amino grupe i metionin.
ONOO, peroksinitrit Nastaje u burnoj rekaciji između O2 i NO. Rastvoriv u lipidima po reaktivnosti sličan hipohlorastoj kiselini. Protonacija stvara peroksinitritnu kiselinu koja može da prođe kroz homolitički rascep da bi formirala hidroksid radikal i azot dioksid.