ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΡΙΖΕΣ ΩΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΡΙΖΑ ΟΡΙΖΕΤΑΙ ΕΝΑ ΜΟΡΙΟ Ή ΑΤΟΜΟ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΕΝΑ Ή ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΑΣΥΖΕΥΚΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΣΤΗΝ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΣΤΟΙΒΑΔΑ ΣΘΕΝΟΥΣ. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με την προσθήκη είτε με την απώλεια ενός ηλεκτρονίου από την εξωτερική ηλεκτρονιακή στοιβάδα. Τα μόρια αυτά είναι ιδιαίτερα ασταθή κι έτσι μπορούν να αντιδρούν με άλλα μόρια. Η αντίδραση αυτή γίνεται με σκοπό να συμπληρωθεί η εξωτερική στιβάδα των ελεύθερων ριζών. Στον οργανισμό οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να αντιδράσουν με διάφορα βιομόρια επηρεάζοντας τη φυσιολογική δράση τους.

Παραδείγματα ελευθέρων ριζών: Δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS) που προέρχονται από το οξυγόνο: ανήκουν οι ρίζες σουπεροξειδίου/ ανιόντος υπεροξειδίου (O2 -), υδροξυλίου (OH ), υπεροξειδίου (RO2 ), αλκοξειδίου (RO ), υδροϋπεροξειδίου (HO2 ) και οι μη ρίζες υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2), υποχλωριώδες οξύ (HOCl), υποβρωμιώδες οξύ (HOBr), όζον (O3) και μονήρες οξυγόνο (O2), οι δραστικές μορφές αζώτου (RNS) που προέρχονται από το άζωτο, οι δραστικές μορφές θείου (RSS) που προέρχονται από το θείο και οι δραστικές μορφές χλωρίου (RCS) που προέρχονται από το χλώριο.

Σχηματισμός μηχανισμός παραγωγής ελευθέρων ριζών: ΕΝΔΟΓΕΝΩΣ - ΕΞΩΓΕΝΩΣ

ΕΝΔΟΓΕΝΩΣ Η μεγαλύτερη ποσότητα ελευθέρων ριζών παράγεται ενδογενώς κατά τη διαδικασία της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης που πραγματοποιείται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων Ο μηχανισμός παραγωγής τους βασίζεται στο γεγονός ότι κατά την παραγωγή του ATP πολλά ηλεκτρόνια μπορούν να διαφύγουν από την αναπνευστική αλυσίδα με αποτέλεσμα την παραγωγή ελευθέρων ριζών ως παραπροϊόντων. Επειδή το οξυγόνο είναι αυτό που καταναλώνεται κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση οι περισσότερες δραστικές ουσίες είναι ROS. Εκτός από τις ROS στα μιτοχόνδρια μπορεί να παραχθεί και μονοξείδιο του αζώτου από τη συνθάση του NO. Πέρα από τα μιτοχόνδρια, μια άλλη πηγή ROS και κυρίως H2O2 αποτελούν τα υπεροξειδιοσώματα. Τα υπεροξειδιοσώματα είναι μικρά μεμβρανικά οργανίδια που περιέχουν οξειδωτικα ένζυμα για τη διάσπαση διαφόρων ουσιών επικίνδυνων για το κύτταρο.

ΕΝΔΟΓΕΝΩΣ Η αιμοσφαιρίνη είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά οξυγόνου στα κύτταρα με σκοπό αυτό να συμμετάσχει στη διαδικασία παραγωγής ενέργειας. Κατά τη διάρκεια, όμως, έντονης άσκησης οι απαιτήσεις για οξυγόνο είναι μεγάλες. Σε τέτοιες συνθήκες, ωστόσο, η αιμοσφαιρίνη μπορεί να αυτοοξειδωθεί και να οδηγήσει σε παραγωγή ROS και συγκεκριμένα Ο2 -. Το ίδιο μπορεί να συμβεί και με τη μυοσφαιρίνη, η οποία οδηγεί στην παραγωγή Η2Ο2. Επίσης, οι φλεγμονώδεις αντιδράσεις μπορούν να αποτελέσουν πηγή ελεύθερων ριζών, όπως και τα ενεργοποιημένα μακροφάγα και ουδετερόφιλα.

ΕΞΩΓΕΝΩΣ Περιλαμβάνονται διάφοροι και ετερογενείς παράγοντες οπώς: το όζον, η ατμοσφαιρική ρύπανση, ο καπνός του τσιγάρου, η ηλιακή και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία βιομηχανικά απόβλητα, διάφορα φάρμακα και άλλες ξενοβιοτικές ουσίες όπως τοξίνες, εντομοκτόνα και το αλκοόλ ΔΙΑΤΡΟΦΗ

ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΡΙΖΩΝ ΘΕΤΙΚΕΣ - ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ

ΘΕΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Πολλές ελεύθερες ρίζες και ειδικά οι ROS παίζουν ρόλο στη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος απέναντι στα αντιγόνα κατά τη διάρκεια της φαγοκύττωσης και της φλεγμονής. Οι ελεύθερες ρίζες πολλές φορές έχουν ρόλο σηματοδοτικών μορίων και συμμετέχουν στη διακυτταρική επικοινωνία, τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, την απόπτωση, τη μυική συστολή και την έκφραση γονιδίων. Αναστολή της παραγωγής ROS οδηγεί σε απώλεια της μυικής συστολής ενώ αυξημένη παραγωγής ROS έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση μυικής κόπωσης.

ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Η υπερβολική παραγωγή ελευθέρων ριζών εμπλέκεται στη δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος, τη μυική καταστροφή και την κόπωση. Οι ελεύθερες ρίζες, επίσης, οξειδώνουν διάφορα βιομόρια όπως τα λιπίδια των μεμβρανών, τις πρωτεΐνες και το DNA. Έχουν ακόμα συσχετιστεί και με διάφορες ασθένειες όπως του Parkinson, του Alzheimer, την κατάθλιψη και τη γήρανση. Συγκεκριμένα, οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στα λιπίδια, προσβάλλοντας κυρίως τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA) των κυτταρικών μεμβρανών, αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της διαπερατότητάς τους. Επίσης, οι ROS μπορούν να προκαλέσουν οξείδωση των λιποπρωτεϊνών και κυρίως της LDL, οι οποίες είναι σημαντικός παράγοντας πρόκλησης αθηροσκλήρυνσης. Οι ROS μπορούν επίσης να προσβάλλουν πρωτεΐνες, οδηγώντας σε δημιουργία πρωτεϊνικών καρβονυλίων και οξειδωμένων αμινοξέων, που συχνά χρησιμοποιούνται ως δείκτες οξειδωτικού στρες..

ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Η καταστροφή των πρωτεϊνών έχει σημαντικές κυτταρικές επιπτώσεις, όπως απώλεια ενζυμικής λειτουργίας. Τα καρβονύλια μεγάλου μοριακού βάρους, όμως, δεν μπορούν να αποικοδομηθούν και συσσωρεύονται δημιουργώντας συσσωματώματα. Ακόμα οι ROS δύνανται να αλληλεπιδράσουν και να βλάψουν ακόμα και το DNA, καθώς παρότι αποτελεί ένα σχετικά σταθερό μόριο, μπορούν να δημιουργήσουν τροποποιήσεις στις βάσεις του, προκαλώντας θραύσεις στο DNA, απώλεια πουρινών, ζημιά στην εξόζη αλλά και βλάβη στο σύστημα επιδιόρθωσης του DNA. Όλα αυτά έχουν σαν αποτέλεσμα την πρόκληση μεταλλάξεων που μπορούν να οδηγήσουν σε καρκινογένεση

ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ: Αντιοξειδωτικό: μπορεί να οριστεί κάθε ουσία, που όταν βρίσκεται σε μικρή συγκέντρωση σε σχέση με ένα προς οξείδωση υπόστρωμα μπορεί να καθυστερήσει ή να αναστείλει την οξείδωση του υποστρώματος αυτού (Halliwell & Gutteridge, 1998). (Οξείδωση είναι η αποβολή ηλεκτρονίων - Αναγωγή είναι η πρόσληψη ηλεκτρονίων) Οι μηχανισμοί δράσης των αντιοξειδωτικών μπορεί να είναι ενζυμικοί ή μη ενζυμικοί. Χαρακτηριστικά τους είναι ότι μπορούν: 1.να εμποδίζουν το σχηματισμό ριζών, 2.να μετατρέπουν τις ελεύθερες ρίζες σε λιγότερο δραστικά στοιχεία και 3.να βοηθούν στην επιδιόρθωση των βλαβών που προκαλούνται από τις ελεύθερες ρίζες.

Α) Ενζυμικοί μηχανισμοί Περιλαμβάνονται ενδογενή ένζυμα όπως υπεροξειδική δισμουτάση (SOD), καταλάση (CAT), υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPX) και αναγωγάση της γλουταθειόνης (GR). Υπεροξειδική δισμουτάση (SOD) -Από τα σημαντικότερα αντιοξειδωτικά ένζυμα που καταλύει την αντίδραση μετατροπής του O2 - σε H2O2, Το O2 - παράγεται κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση στα μιτοχόνδρια και ανάγεται από τη μιτοχονδριακή SOD ενώ όσο διαχέεται στο κυτταρόπλασμα ανάγεται από την κυτταροπλασματική SOD, ή οποία βρίσκεται σε μεγάλα ποσά στα μυικά κύτταρα. Καταλάση (CAT)-Η καταλάση βρίσκεται στα υπεροξειδιοσώματα. Αυτά παίζουν ρόλο στην αποτοξίνωση του κυττάρου χρησιμοποιώντας οξυγόνο και παράγοντας Η2Ο2. Η καταλάση καταλύει την αντίδραση μετατροπής του Η2Ο2 σε Η2Ο και Ο2.

Ενζυμικοί μηχανισμοί Υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPX)-Είναι ένα ένζυμο που βρίσκεται στα μιτοχόνδρια, το κυτταρόπλασμα αλλά και τον εξωκυττάριο χώρο. Όπως και η καταλάση, έτσι και η GPX καταλύει την αντίδραση μετατροπής του Η2Ο2 σε Η2Ο και Ο2 χρησιμοποιώντας την ανηγμένη γλουταθειόνη. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης η γλουταθειόνη οξειδώνεται. Αναγωγάση της γλουταθειόνης (GR)-Η GR χρησιμοποιεί σα συνένζυμο το φλαβινο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο (FAD). Το NADPH ανάγει το FAD, το οποίο μεταφέρει τα ηλεκτρόνιά του στη δισουλφιδική γέφυρα που συνδέει δύο μόρια οξειδωμένης γλουταθειόνης.

Β) Μη ενζυμικοί μηχανισμοί Περιλαμβάνονται μόρια με αντιοξειδωτικές ιδιότητες όπως η βιταμίνη Ε, η βιταμίνη C, η β-καροτίνη,το ουρικό οξύ, η γλουταθειόνη, το συνένζυμο Q-10 και το σελήνιο. Βιταμίνη E-λιποδιαλυτή βιταμίνη, αποτελείται από διάφορες τοκοφερόλες. Η πιο δραστική αλλά και πιο άφθονη είναι η α-τοκοφερόλη. Βρίσκεται στην κυττοπλασματική αλλά και τη μιτοχονδριακή μεμβράνη και προστατεύει τα λιπίδια από την υπεροξείδωση, που προκαλείται από τις ελεύθερες ρίζες. Επίσης, προστατεύει από την οξείδωση την βιταμίνη Α. Βιταμίνη C (ασκορβικό οξύ)-αποτελεί μια υδατοδιαλυτή βιταμίνη. Είναι πολύ ισχυρό αντιοξειδωτικό μόριο και μπορεί να εξουδετερώνει άμεσα τις ROS. Β-καροτίνη- λιποδιαλυτό μόριο και βρίσκεται στις κυτταρικές μεμβράνες. Μπορεί να μετατραπεί σε βιταμίνη Α. Πιστεύεται ότι και αυτή μπορεί να αδρανοποιήσει τις ελεύθερες ρίζες και να περιορίσει την υπεροξείδωση των λιπιδίων. Παίζει ρόλο στην ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος και αλληλεπιδρά με τις βιταμίνες C, Ε και το σελήνιο.

Μη ενζυμικοί μηχανισμοί Ουρικό οξύ - αποτελεί το τελικό προϊόν του μεταβολισμού των πουρινών. Κατά τη διάρκεια της άσκησης αυξάνονται τα επίπεδα του ουρικού οξέος στο πλάσμα του αίματος Από εκεί μπορεί να διαχυθεί στα μυικά κύτταρα και τα προστατεύει από τις ROS. Γλουταθειόνη -αποτελεί ένα σημαντικό ενδογενές αντιοξειδωτικό. Είναι ένα τριπεπτίδιο που αποτελείται από γλουταμινικό οξύ, κυστεΐνη και γλυκίνη. Είναι υδατοδιαλυτό μόριο και παίζει καθοριστικό ρόλο στην προστασία των ερυθροκυττάρων από οξειδωτική βλάβη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μπορεί να ανακυκλώνεται διαρκώς από την οξειδωμένη προς την ανηγμένη μορφή και το αντίστροφο. Η ανηγμένη μορφή είναι αυτή που έχει αντιοξειδωτικές ιδιότητες καθώς συμμετέχει σε αντιδράσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω επίσης συμβάλει στην αύξηση της αποτελεσματικότητας ένός χημειοθεραπευτικού σχήματος αλλά και στη μείωση των επιπέδων τοξικότητας.

Μη ενζυμικοί μηχανισμοί Συνένζυμο Q10 - αποτελεί βασικό συστατικό των ενζύμων της οξειδωτικής φωσφωρυλίωσης κατά την παραγωγή ATP. Έχει επίσης ισχυρή αντιοξειδωτική δράση και βοηθά στην αναγέννηση της α-τοκοφερόλης Σελήνιο- Είναι ένα απαραίτητο μέταλλο που συγκαταλέγεται στα ιχνοστοιχεία. Λειτουργεί ως συμπαράγοντας της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης και με αυτό τον τρόπο συμμετέχει στους αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ Το οξειδωτικό στρες είναι μία διαταραχή στην ισορροπία προοξειδωτικών (δραστικές ρίζες)- αντιοξειδωτικών υπέρ των πρώτων (Sies, 1991).

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ Εμφάνιση οξειδωτικού στρες μπορεί να προκύψει εξαιτίας τόσο εξωγενών όσο και ενδογενών παραγόντων. ΕΞΩΓΕΝΕΙΣ ΕΝΔΟΓΕΝΕΙΣ Ξενοβιοτικές ουσίες Παθογόνα βακτήρια και ιοί Όζον και υψηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου Ακτινοβολία Διατροφή Κάπνισμα Φάρμακα Ένζυμα, όπως οξειδάση της ξανθίνης Αερόβιος μεταβολισμός μιτοχονδρίων Λευκοκύτταρα Ανάλογα με το μηχανισμό παραγωγής ή το κύριο προϊόν που σχηματίζεται, το ΟΣ μπορεί να χαρακηριστει αντίστοιχα ως μεταβολικό, περιβαλλοντικό, φωτοξειδωτικό ή φαρμακοεξαρτόμενο.

ΣΗΜΕΙΑ ΔΡΑΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ: Α. ΛΙΠΙΔΙΑ: οι κυτταρικές μεμβράνες αποτελούνται από ακόρεστα λιπαρά οξέα, τα οποία υφίστανται υπεροξείδωση σε 3 στάδια. 1-επίθεση ενός δραστικού μεταβολίτη οξυγόνου ικανού να αφαιρέσει ένα άτομο υδρογόνου, από μία μεθυλενική ομάδα του λιπιδίου, μετά το λίπίδιο διατηρεί ένα ηλεκτρόνιο και σταθεροποιείται μέσω αναδιάταξης της διαμόρφωσης της μοριακής δομής σε συζευγμένο διένιο. 2- οξυγόνο στο περιβάλλον οδηγεί τη ρίζα του λιπαρού οξέως σε αντίδραση προς σχηματισμό ROO, οι σχηματιζόμενες ρίζες οδηγούν σε μια αλυσιδωτή δράση. Το ROO. γίνεται υδροϋπεροξείδιο λιπιδίου που μπορεί να αποσυντεθεί περαιτέρω σε αλδεΰδη ή να σχηματίσει κυκλικό ενδοπεροξείδιο, ισοπροτάνια και υδρογονάνθρακες. 3- ο τερματισμός της αλυσίδας, συμβαίνει μετά από αλληλεπίδραση ενός ROO. με άλλα ριζικά ή αντιοξειδωτικά.

ΣΗΜΕΙΑ ΔΡΑΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ: Β.ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ: επίσης μείζονες συνθέσεις των μεμβρανών, μπορούν να υποστούν άμεση και έμμεση βλάβη μετά από αλληλεπίδραση με το ROS, περιλαμβανομένης της υπεροξείδωσης, δράση σε αμινοξέα, αλλαγές στην τριτοταγή τους δομή, αποικοδόμηση και θρυμματισμό. Οι συνέπειες της πρωτεϊνικής βλάβης ως μηχανισμού απόκρισης στο οξειδωτικό στρες είναι η απώλεια της ενζυματικής δραστηριότητας, οι αλλοιωμένες κυτταρικές λειτουργίες όπως η παραγωγή ενέργειας, η παρεμπόδιση της δημιουργίας των μεμβρανικών δυναμικών και οι αλλαγές στο είδος και τη συγκέντρωση των κυτταρικών πρωτεϊνών. Τα προϊόντα οξείδωσης πρωτεΐνης είναι συνήθως αλδεΰδες, κετονικές ενώσεις και καρβονύλια.

ΣΗΜΕΙΑ ΔΡΑΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ: Γ. DNA: Αν και είναι ένα σταθερό, καλά προστατευμένο μόριο, ROS μπορούν να αλληλεπιδράσουν με διάφορες μορφές βλάβης: τροποποίηση των βάσεων του DNA, διακοπή ενός ή διπλών δεσμών DNΑ, απώλεια πουρινών, βλάβη του σακχάρου δεοξυριβόζης, σύνδεση και βλάβη στο σύστημα αποκατάστασης του DNA. Δεν θα προκαλέσουν όλες οι οξειδωτικές ρίζες βλάβη, κυρίως οι ρίζες υδροξυλίου, όπως αυτές που προκαλούνται από ιονίζουσα ακτινοβολία.(>10¹⁶ - χ-γ). Η άμεση αλληλεπίδραση του DΝΑ με άλλλα λιγότερο δραστικά οξειδωτικά, όπως το Ο2 και το Η2Ο2, δεν προκαλεί άμεσα βλάβη σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις. Ωστόσο, αυτά τα είδη χρησιμεύουν ως ενδιάμεσα που μπορούν εύκολα να επιτεθούν και να προκαλέσουν έμμεσα άλλες βλάβες.

ΣΗΜΕΙΑ ΔΡΑΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ:

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ: Η συνεχής έκθεση σε οξειδωτικό στρες έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη από το κύτταρο και τον οργανισμό, αμυντιών μηχανισμών. Οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν τόσο έμμεσες όσο και άμεσες δραστηριότητες. Οι έμμεσες προσεγγίσεις μπορούν να περιλαμβάνουν έλεγχο της ενδογενούς παραγωγής ROS, ένζυμα που διορθώνουν την οξειδωτική βλάβη σε μακρομόρια οπως το σύστημα αποκατάστασης DNA. Η φυσική άμυνα βιολογικών περιοχών όπως οι μεμβράνες είναι επίσης ένας σημαντικός μηχανισμός που επιτρέπει στο κύτταρο να αντιμετωπίσει το οξειδωτικό στρες. Ενώσεις όπως οι τοκοφερόλες μπορούν να παρέχουν ενισχυμένη σταθερότητα στις κυτταρικές μεμβράνες και η παρουσία τους μπορεί να εμποδίσει την προσέγγιση ROS στα κύτταρα. Μεταξύ των διαφόρων αμυντικών μηχανισμών, τα αντιοξειδωτικά είναι εξαιρετικά σημαντικά λόγω της άμεσης δράσης τους και της ποικιλίας των ενώσεων που μπορούν να δράσουν ως αντιοξειδωτικά. Το σύστημα αυτό προφανώς αναπτύχθηκε σε όλη τη διαδικασία εξέλιξης, ίσως ως απάντηση στην μεταβαλλόμενη συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ:

ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ: ΟΞΕΙΔΩΑΝΑΓΩΓΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ: Το δυναμικό οξειδοαναγωγής ορίζεται ως ο λόγος μεταξύ οξειδωτικού και αναγωγικού παράγοντα, αφού είναι μια θερμοδυναμική παράμετρος, δεν μπορεί να προσδιοριστεί σε βιολογικά περιβάλλοντα, αλλά μόνο υπό κατάλληλες θερμοδυναμικές συνθήκες. Δεν μπορεί απλώς να υπολογιστεί σύμφωνα με την εξίσωση Nernst όπου όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν το σύστημα είναι γνωστοί και μπορούν να ελεγχθούν. Επομένως, σε βιολογικά συστήματα το δυναμικό οξειδοαναγωγής δεν μπορεί να προσδιοριστεί και δεν "πληρεί" τον κλασικό του ορισμό. Παρόλα αυτά, μπορεί να προταθεί ένας σχετικός ορισμός που περιγράφει την προσέγγιση της οξειδοαναγωγής σε σταθερή κατάσταση και ονομάζεται redox status ή redox state,. Οι Schafer και Buettner πρότειναν ότι αυτή η παράμετρος είναι το σύνολο των προϊόντων του αναγωγικού δυναμικού και της αναγωγικής δυνατότητας των οξειδοανγωγκών ζευγών που υφίστανται στα βιολογικά υγρά, οργανίδια, κύτταρα και ιστούς. Οι ρυθμιστικοί μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για τη διατήρηση της οξειδοαναγωγικής κατάστασης δεν είναι ακόμη πλήρως γνωστοί.

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗ - ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΗΜΙΖΩΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΡΙΖΩΝ: Επειδή οι περισσότερες ρίζες έχουν μικρή διάρκεια ζωής, αντιδρούν γρήγορα με άλλα μόρια. Προφανώς, το φυσιολογικό περιβάλλον, που αποτελείται από πολλούς παράγοντες όπως το ρη και η παρουσία άλλων ειδών, επηρεάζει την ημιζωή των ROS. Η τοξικότητα δεν συνδέεται αναγκαστικά με την δραστικότητα. Σε πολλές περιπτώσεις ένας μακρύτερος χρόνος ημίσειας ζωής ενός είδους μπορεί να συνεπάγεται υψηλότερη τοξικότητα της ένωσης επιτρέποντάς της επαρκή χρόνο για να διαχυθεί και να φθάσει σε μια ευαίσθητη τοποθεσία όπου μπορεί να αλληλεπιδράσει και να προκαλέσει ζημιά σε μεγάλη απόσταση από τον τόπο παραγωγής της είναι εξαιρετικά δραστικές με σύντομο χρόνο ημιζωής. Εάν δεν υπάρχει ουσιαστικός βιολογικός στόχος δίπλα στο σημείο παραγωγής τους, η παρουσία τους δε συνεπάγεται κίνδυνο Για να αποφευχθεί η αλληλεπίδραση μεταξύ ριζών και βιολογικών στόχων, το αντιοξειδωτικό θα πρέπει να υπάρχει στη θέση όπου παράγονται οι ρίζες προκειμένου να ανταγωνιστεί με τη ρίζα για το βιολογικό υπόστρωμα.

ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ Έχουν παρουσιαστεί αρκετές μέθοδοι προσδιρισμού του οξειδωτικού στρες στον οργανισμό. Δεν έχει τόσο άμεσο ενδιαφέρον η επιμέρους αναφορά τους όσο η αναφορά σε γενικές κατηγορίες τους.

ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ Η τεχνική που επιτρέπει τον άμεσο υπολογισμό των ελευθέρων ριζών καλείται «electron spin resonance», η οποία επιτρέπει την ανίχνευση σχετικά σταθερών ελευθέρων ριζών. Μία ακόμη τεχνική εντοπισμού είναι η «spin trapping», κατά την οποία χρησιμοποιούνται κάποια μόρια «παγίδες» τα οποία δεσμεύουν τις ελεύθερες ρίζες και μπορούν στη συνέχεια να καταμετρηθούν. Παρόμοια λογική ακολουθούν κι άλλες μέθοδοι εντοπισμού ελευθέρων ριζών, με χρήση κάποιου σηματοδοτικού ενδιάμεσου μορίου το οποίο θα δεσμεύσει τις ελεύθερες ρίζες, αλλάζοντας κατά περίπτωση την τελική μέθοδο καταμέτρησης τους όπως: hydroxylation of salicylic acid, deoxyribose assay, cytochrome c reduction assay for detection of superoxide radicals και detection of nitric oxide radicals by colored end-product compounds. Συχνά χρησιμοποιείται ο όρος «fingerprinting methods» για να καταδείξει τεχνικές που χρησιμοποιούν την αλληλεπίδραση των ROS με βιολογικά μακρομόρια, όπως DNA, λιπίδια και πρωτεϊνες και καταμετρώνται τα παραγόμενα προϊόντα.

Τέλος, περιλαμβάνονται οι μεταγραφικοί παράγοντες, όπως ο (NF-jb) και ο c-myc, οι οποίοι ρυθμίζονται από τις ελεύθερες ρίζες. ANTIOCIDANT MARKERS: Καθώς οι ελεύθερες ρίζες συμβάλλουν σε διάφορα βιολογικά φαινόμενα όπως μεταλλάξεις, καρκινογένεση, γήρανση και φλεγμωνή, η αξιολόγηση της κατάστασης του κυτταρικού οξειδωτικού στρες είναι υψίστης σημασίας. Η άμεση ανίχνευση ωστόσο των ελευθέρων ριζών παρουσιάζει δυσχέρειες λόγω του εξαιρετικά βραχύ χρόνου ζωής τους αλλά και της έντονης και ποικίλης δραστικότητάς τους. Για το λόγο αυτό ως επι το πλείστον η μέτρηση του οξειδτικού στρες γίνεται μέσω δευτερογενών προϊόντων αντίδρασης των ελευθέρων ριζών, συμπεριλαβανομένων αμινοξέων, νουκλεϊκών οξέων κ.α. Τα σηματοδοτικά μόρια μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες. Στην πρώτη περιλαμβάνονται μόρια που τροποποιούνται από ελευθέρες ρίζες, όπως 4-hydroxy-2-nonenal, malondialdehyde, 8-oxo-2 deoxyguanosine (8- oxo-dg) τα οποία είναι παράγωγα αντιστοίχως πρωτεϊνών, λιπιδίων και νουκλεϊνικών οξέων (με ποσοτική σχέση), και ανιχνεύονται στα σημεία όπου εμφανίζονται δράσεις ελεύθερων ριζών. Δεύτερον, αντιοξειδωτικά ένζυμα και μόρια σχετίζονται με τον μεταβολισμό των ελευθέρων ριζών (την ικανότητα εξάλειψής τους από τον οργανισμό) όπως GSH και η καταλάση.

Παραδείγματα: 8-Hydroxydeoxyguanosine: Πρόκειται για μία οξειδωμένη μορφή της γουανίνης, ένα πολύ σημαντικό προϊόν καταστροφής του DNA, το οποίο δύναται να επιφέρει μεταλλάξεις. Αυτή η ένωση οδηγεί σε αλλαγή βάσεων του DNA από A:T σε C:C και G:C σε T:A λόγω της σύνδεσής της με αδενίνη και κυτοσίνη. Nitrotyrosine: Η τοξικότητα του ΝΟ αυξάνεται από την αντίδρασή του με υπεροξείδια προς σχηματισμό ΟΝΟΟ -. Το ίδιο ή δευτερεύοντες μεταβολίτες μπορούν να επιφέρουν νιτροποίηση της τυροσίνης σε πρωτείνη, παράγοντας την νιτροτυροσίνη, η οποία αποτελεί κι ανιχνεύσιμο μόριο στους ιστούς, το οποίο κι έχει συσχετισθεί με παθησεις όπως αθηροσκλήρωση, μυοκαρδιακή ισχαιμία, σκλήρυνση, καθώς και καρκινογένεση. B (NF-j B): Ο νουκλεϊκός μεταγραφικός παράγοντας B (NF-j B), εμπλέκεται στην διαδικασία φλεγνονώδους αντίδρασης κι ενεργοποίησης του ανοσοποιητικού μηχανισμού, ο οποίος ενεργοποιείται από οξειδωτικά και κυτοκίνες.

Παραδείγματα: Cyclooxygenase-2: Η κυκλοξυγενάση καταλύει τον σχηματισμό προσταγλανδινών. Η κυκλοξυγενάση-2 (COX-2) επάγεται σε σημεία φλεγμονής ως αποτέλεσμα διέγερσης από προφλεγμονώδεις παράγοντες όπως ο ιντερλευκίνη-1 (IL-1), ο παράγοντας νέκρωσης όγκων (factor-a) και οι λιποπολυσακχαρίτες. Glutathione S-Transferase-pi: Τα ένζυμα που μεταβολίζουν φάρμακα, όπως η τρανσφεράση γλουταθειόνης S (GST) και τα αντιοξειδωτικά, όπως γλουταθειόνη, βιταμίνες, καταλάση και η δισμουτάση υπεροξειδίου, λειτουργούν συντονισμένα ως βασικοί αμυντικοί μηχανισμοί έναντι σε ηλεκτρονιόφιλους και ξενοβιοτικούς παράγοντες. Δρα ενδοκυτταρικά καταλύοντας αντιδράσεις που ενισχύουν την κυτταρική αποτοξίνωση. Inducible Nitric Oxide Synthase: Τα οξείδια του αζώτου παράγονται από μεγάλη ποικιλία ιστών μέσω μιας καταλυτικής διεργασίας, με τη βοήθεια ενός ενζύμου, καλούμενου συνθάση (NOS). Μια συγκεκριμένη μορφή αυτού του ενζύμου inos επάγεται μέσω της παρουσίας ενδοτοξινών (κυρίως σε φαγοκύτταρα) ή κυττοκινών, και μπορεί να αποτελέσει ένα μετρούμενο μέγεθος, ποσοτηκοποίησης της παραγωγής NO. ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC), ουσίες που αντιδρούν με το θειοβατβιτουρικό οξύ (MDA) ως δείκτης λιπιδικής υπεροξείδωσης και πρωτεϊνικά καρβονύλια ως δείκτης οξείδωσης των πρωτεϊνών στο πλάσμα του αίματoς ΣΗΜΑΝΤΙΚΉ Η ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΑΘΕ ΜΕΘΟΔΟΥ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΙΣ ΣΥΝΗΘΕΙΕΣ ΤΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟΥ.

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C - ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ Το ασκορβικό οξύ είναι ένα λευκό κρυσταλλικό στερεό διαλυτό στο νερό, υπήρξε μεγάλη διαμάχη για τη χρήση του σε αυξημένες δόσεις στον τομέα της υγείας μετά την αντίστοιχη δημοσίευση και προτροπή του Linus Pauling. acid.

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C - ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ Μπορεί να είναι φυσική ή συνθετική, ενώ παράγεται σε διάφορα φυτά και θηλαστικά, ο άνθρωπος την προσλαμβάνει μέσω της τροφής. Έχει παρατηρηθεί ότι συμβάλλει ενεργά στην διατήρηση της οξειδωαναγωγικής οοιόστασης του ανρθώπινου οργανισμού, ενώ έχουν σημειωθεί θεραπευτικές συσχετίσεις με παθήσεις όπως πάρκινσον, νευροεκφυλιστικές νόσους, χρόνιες φλεγμονώδεις ασθένειες και τον καρκίνο.

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C - ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ Δρα ως συνένζυμο σε διάφορες λειτουργίες του οργανισμού, ενώ μπορεί εύκολα να οξειδωθεί λόγω της επεξεργασίας τροφίμων, της συσκευασίας ή μαγειρέματος. Γενετικά: το γονίδιο SLC23A1 σηματοδοτεί την παραγωγή των πρωτεϊνώνμεταφορέων SVCT1 SVCT2 αλλά και οι πρωτεϊνες GLUT1, GLUT3, GLUT4, οι οποίες καθορίζουν το σημείο εναπόθεσης της βιταμίνης C, η συγκέντρωση της οποίας παρουσιάζει μεταβολές ανά ιστό. τα αποτελέσματα του ασκορβικού μπορούν να διαιρεθούν σε βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα. Ο βραχυπρόθεσμος όρος αναφέρεται στη συμμετοχή του ως συν-υπόστρωμα υδροξυλάσης τυροσίνης και β- υδροξυλάσης ντοπαμίνης και το μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα, στην αυξημένη γονιδιακή έκφραση της υδροξυλάσης τυροσίνης

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C Σύμφωνα με τον Dr Frederick Klenner από το 1948 είχε φανεί η θεραπευτική δράση της, μετά από χορήγηση ενδοφλεβίως σε δόσεις 5-150 gr, καθώς εξουσετέρωνε ιούς, τοξίνες κι ισταμίνες. Unless the white blood cells are saturated with ascorbic acid, they are like soldiers without bullets. Υποστήριζε ότι τα κύτταρα που έχουν προσβληθεί από ξενιστή, μπορούν να δεχθούν τη VitC η οποία προσδένεται στον ξενιστή (πχ ιό) δημιουργώντας ένα μακρομόριο που οδηγεί σε διάρρηξη των κυτταρικών τοιχωμάτων και στοχευμένη καταστροφή του μολυσμένου κυττάρου.

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C Πρόσφατες έρευνες συσχετίζουν την θεραπευτική δράση της βιταμίνης C με την εξωκυττάρια συγκέντρωσή της και μηχανισμούς δράσης που εμπλέκουν κυρίως σχηματισμό H2O2 στο εξωκυττάριο περιβάλλον. Όσον αφορά την προσπέλαση της κυτταρικής μεμβράνης η μονοιοντική μορφή χρησιμοποιεί μεμβρανικές ενώσεις νατρίου, ενώ η διϊοντική μορφή, χρησιμοποιεί ως μεταφορείς μόρια γλυκόζης κι αμέσως μετά την διαπέραση της μεμβράνης ανάγεται.

ΒΙΤΑΜΙΝΗ C Για τη λήψη της βιταμίνης C είναι σκόπιμο να αξιολογούνται παράμετροι όπως: 1. ηλικία 2. αλκοόλ, κάπνισμα. 3. επάρκεια ύπνου 4. Ύπαρξη λοίμωξης, νεοπλασματική νόσος 5. νοσήματα νεφρών 6. Περιβάλλον 7. στρες 8. κλιματικές αλλαγές 9. απώλεια ασκορβικού οξέος στα κόπρανα - απορρόφηση 10. βάρος 11. Χορηγούμενη μορφή σκεύασμα βιταμινών 12. Αλληλεπίδραση με άλλα φάρμακα ΔΟΣΟΛΟΓΙΑ: 65-250 mg / kg διαρροϊκές κενώσεις Υψηλή δόση λόγω μικρού Τ½ - 2h

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΑΘΗΣΕΙΣ Ιογενείς λοιμώξεις πνευμονία Πλυομυελίτιδα Ηπατίτιδα Έρπη Ανεμοβλογιά Παρωτίτιδα Μονοπυρήνωση Παγκρεατίτιδα Τέτανο Ουρηθρίτιδα Κυστίτιδα Αρθρίτιδα Καρκίνο Χοληστερίνη Έλκη Διαβήτη Γλαυκώμα Σχιζοφρένεια Εγκαύματα καρδιακή προσβολή Δηλητηρίαση βαρέων μετάλλων Παράσιτα Υπόταση Αλλεργίες Σκλήρυνση κατά πλάκας και Μυασθένεια Gravis

Blood Group Type of Vitamin C Example O Calcium Ascorbate Golden Glow C-Complex Sustained Release A1 Sodium Ascorbate Herb Valley Sodium Ascorbate A2 Calcium + Sodium Golden Glow Bio-C Ascorbate B Calcium Ascorbate + bioflavinoids Golden Glow C-Complex Sustained Release AB Ascorbic Acid Melrose Ascorbic Acid

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ