Reaktywne formy tlenu  - kilka ciekawostek

Bez tlenu nie ma życia – fakt ten nie budzi absolutnie niczyich wątpliwości. Warto jednak wiedzieć, iż w sytuacji w której jego stężenie w organizmie jest zbyt duże, może wpływać toksycznie na komórki. Cząsteczki tlenu zazwyczaj są co prawda mało aktywne chemicznie, niemniej w niektórych połączeniach stać się mogą bardzo „pobudliwe”. W niniejszym opracowaniu przybliżę pokrótce tematykę reaktywnych form tlenu, ich znaczenie fizjologiczne i wpływ na organizm.

Przeczytaj koniecznie:

"Nie zapominaj oddychać"

Czym są reaktywne formy tlenu?

Reaktywnymi formami tlenu (RFT), zwane także wolnymi rodnikami tlenowymi, nazywamy wszelkie indywidua chemiczne posiadające w swojej strukturze atom tlenu z niesparowanym elektronem. Przykładem najczęściej występującego czynnika tego typu jest rodnik hydroksylowy. Definicja RFT uwzględnia dodatkowo kilka wyjątków, do których zaliczyć można m.in. cząsteczkę ozonu oraz – uwaga – utlenioną wodę. Ich wyjątkowość polega na tym, że w swoich strukturach nie posiadają niesparowanych elektronów, mimo to są wysoce reaktywne.

Znaczenie fizjologiczne RFT

Reaktywne formy tlenu spełniają bardzo ważne fizjologiczne funkcje w organizmie ludzkim. M.in. pełnią rolę mediatorów i regulatorów wielu reakcji biochemicznych zachodzących w komórkach. To właśnie one odpowiadają w dużej mierze za  odpowiedź komórki na obecność szkodliwych czynników zewnętrznych, związane są z reakcjami immunologicznymi, a dodatkowo także regulują procesy związane ze śmiercią komórkową i starzeniem się komórek. To zresztą jedynie wycinek obrazu ich biologicznych właściwości.

Znamienne jest, iż RTF są sprzymierzeńcami naszego zdrowia tylko wtedy gdy zachowana jest równowaga pomiędzy ich aktywnością, a sprawnością złożonych systemów antyoksydacyjnych. Niekiedy jednak zdarza się, ze równowaga ta zostaje zachwiana co prowadzi do nasilenia stresu oksydacyjnego, czego efektem może być zaburzenie homeostazy ustrojowej. Do skutków tego typu nierównowagi można zaliczyć uszkodzenia cząsteczek DNA, uszkodzenia organelli komórkowych, oraz upośledzenie przebiegu wielu szlaków metabolicznych.

Jak powstają RFT?

Rodniki tlenowe bezustannie powstają w naszym organizmie. Mogą być one generowane tak poprzez czynniki zewnętrzne, do których zaliczyć można chociażby toksyny obecne w powietrzu (np. zanieczyszczenia przemysłowe, substancje z dymu nikotynowego) czy ksenobiotyki, jak i również  czynniki endogenne do których zaliczamy chociażby proces oddychania komórkowego, reakcje układu odpornościowego i wiele innych. Niekiedy źródłem RFT są po prostu patologiczne reakcje biochemiczne związane z jakimś procesem chorobowym (co ma miejsce np. w reumatoidalnym zapaleniu stawów).

Jak organizm radzi sobie z nadmiarem RFT?

Nasz organizm wykształcił sobie szereg mechanizmów obronnych, które pozwalają mu bronić się przed nadmierną aktywnością reaktywnych form tlenu. Do dyspozycji ma on dwa systemy: pierwszy zwany enzymatycznym i drugi - nieenzymatyczny. Reakcje enzymatyczne jak sama nazwa wskazuje opierają się na enzymach antyoksydacyjnych, do których zaliczyć można m.in. peroksydazę glutationową, dysmutazę ponadtlenkową i katalazę. Mechanizmy nieenzymatyczne obejmują aktywność przeciwutleniaczy niskocząsteczkowych takich jak glutation, a także witaminy (kwas askorbinowy, tokoferol), karotenoidy, flawonoidy, antocyjany i wiele innych.