Tingkat generasi radikal bebas

Oksidasi bebas terjadi dengan partisipasi bentuk radikal bebas oksigen, yang terbentuk dalam proses reduksi satu elektron oksigen dan, yang terpenting, oksigen anion superoksida.

Biasanya, reaksi oksidasi radikal ini terjadi di pusat aktif enzim yang bersangkutan, dan produk antara tidak muncul di lingkungan luar. Ketika kondisi operasi rantai pernapasan berubah (misalnya, selama hipoksia), reduksi oksigen satu elektron juga dimungkinkan di dalamnya, karena afinitasnya terhadap ubikuinon lebih tinggi daripada sitokrom oksidase. Proses ini mengarah pada pembentukan anion oksigen superoksida. Radikal ini juga dapat terbentuk di bawah pengaruh sinar ultraviolet, serta melalui interaksi oksigen dengan ion logam dengan valensi variabel (paling sering dengan besi) atau selama oksidasi spontan senyawa tertentu, misalnya dopamin. Terakhir, dapat diproduksi di dalam sel oleh enzim seperti xanthine oksidase atau NADPH oksidase.

Pembentukan anion superoksida oksigen mempunyai arti biologis yang penting. Ini adalah senyawa yang sangat reaktif, yang karena hidrofilisitasnya yang tinggi, tidak dapat meninggalkan sel dan terakumulasi di sitoplasma. Transformasinya mengarah pada pembentukan sejumlah zat pengoksidasi aktif (Gbr. 9.10). Ia mampu mengaktifkan NO sintase, yang membentuk radikal NO dalam jaringan, yang memiliki sifat pembawa pesan kedua (mengaktifkan guanilat siklase terlarut, yang produknya, cGMP, menunjukkan sifat vasodilator). Di sisi lain, anion superoksida mampu mereduksi kandungan radikal NO, mengubahnya menjadi peroksinitrit ONOOH (lihat Gambar 9.10).

Sel hidup memiliki sistem pertahanan terhadap peningkatan produksi radikal bebas. Enzim superoksida dismutase mengubah anion superoksida oksigen menjadi hidrogen peroksida H yang kurang reaktif dan lebih hidrofobik₂TENTANG₂. Hidrogen peroksida adalah substrat untuk peroksidase yang bergantung pada katalase dan glutathione, yang mengkatalisis konversinya menjadi molekul air. Namun, hidrogen peroksida dapat menghasilkan radikal hidroksil dengan adanya besi besi atau diubah menjadi anion hipoklorit OCl oleh enzim myeloperoxidase.

Beras. 9.10. Interkonversi radikal bebas dan fungsi utamanya dalam jaringan [Boldyrev A.A., 1996].

Anion hipoklorit dan radikal hidroksil merupakan oksidator kuat. Mereka mampu memodifikasi protein, asam nukleat, menginduksi peroksidasi lipid (yang paling “menderita” lipid membran tak jenuh ganda) dan, sebagai akibat dari reaksi berantai, menyebabkan banyak kerusakan membran dan kematian sel. Tambahan penting pada reaksi ini adalah kemampuan radikal NO, ketika berinteraksi dengan anion superoksida, untuk membentuk peroksinitrit, yang dapat menginduksi apa yang disebut apoptosis (kematian sel terprogram), dan ketika terurai secara spontan, berubah menjadi radikal hidroksil. Yang terakhir ini juga dapat dibentuk dari anion hipoklorit dengan adanya ion besi.

Proses yang terjadi sebelum pembentukan anion hipoklorit atau radikal hidroksil terlokalisasi di sitoplasma dan dikendalikan oleh enzim sitoplasma atau antioksidan alami yang larut dalam air. Misalnya, taurin mampu mengikat anion hipoklorit dalam bentuk kompleks kloramin, suatu dipeptida karnosin dan turunannya menetralkan radikal hidroksil, dan senyawa seperti protein feritin, mengikat besi. Peroksidasi lipid, yang dimulai di ruang hidrofobik membran sel, mampu mengganggu antioksidan hidrofobik yang terkenal. α-tokoferol (vitamin E). Konsentrasinya yang tinggi dalam membran biologis mencegah kerusakan akibat radikal bebas.

Penekanan total proses peroksida dalam jaringan tampaknya tidak praktis; radikal bebas memiliki sifat yang bermanfaat. Mereka menginduksi apoptosis dan berpartisipasi dalam pembentukan imunitas seluler. Pembentukan hidroperoksida rantai asam lemak fosfolipid tak jenuh ganda merusak lapisan ganda dan, dengan merangsang kerja fosfolipase, mendorong pelepasan asam lemak dari lipid membran. Asam arakidonat tak jenuh ganda adalah target umum serangan radikal bebas. Proses ini dapat merangsang transformasi enzimatiknya melalui salah satu dari dua cara berikut - lipoksigenase atau siklooksigenase. Akibatnya, pengatur biologis penting terbentuk di dalam sel: prostaglandin, leukotrien, tromboksan. Lisofosfolipid yang terbentuk selama pembelahan asam lemak yang dimodifikasi dapat dikembalikan ke keadaan semula menggunakan asam lemak lain (dalam bentuk asil-KoA). Dengan cara ini, komposisi asam lemak molekul lipid dalam membran sel dapat diatur.

Radikal bebas oksigen yang sangat reaktif, ditandai dengan potensi oksidasi yang tinggi dan kemampuan untuk mengalami transformasi yang cepat, dapat menyebabkan reaksi berantai. Saat ini, peran penting proses radikal bebas dalam perkembangan kondisi terkait usia dan patologis pada jaringan telah diakui [Vladimirov Yu.A. dkk., 1983]. Transformasi radikal bebas terlibat dalam mekanisme yang meningkatkan kelangsungan hidup sel dalam kondisi buruk, dan penurunan pembentukan radikal bebas dalam tubuh berkontribusi terhadap melemahnya imunitas seluler. Namun, peningkatan pembentukan radikal bebas menyertai kondisi patologis (penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer) dan proses penuaan biologis itu sendiri.

TINGKAT GENERASI RADIKAL BEBAS PADA SAMPEL EJAKULASI PASIEN INFERTILITAS

Tingkat pembentukan radikal bebas dalam sampel ejakulasi pasien infertil dinilai menggunakan metode chemiluminescence. Telah terbukti bahwa pada sampel yang mengandung antibodi antisperma, kemungkinan kerusakan pada membran plasma sperma meningkat karena pembentukan radikal bebas yang berlebihan. Banyak perhatian diberikan pada studi tentang peran antibodi antisperma (ASAT) dalam proses reproduksi. Namun, pertanyaan mengenai pengaruh ACAT terhadap pembuahan masih belum jelas. Karya beberapa penulis mengungkapkan hubungan antara keberadaan antibodi dan penurunan kemungkinan kehamilan, sementara penelitian lain mempertanyakan pengaruh ACAT terhadap penurunan indikator ini pada pasien dengan antibodi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menilai tingkat pembentukan SR pada sampel ejakulasi ACAT-positif dan ACAT-negatif.

Publikasi: Buletin Biologi dan Kedokteran Eksperimental
Tahun terbit: 2001
Volume: 3 detik.
Informasi tambahan: 2001.-N 6.-P.658-660
Dilihat: 171

Spesies oksigen reaktif (ROS) – senyawa di mana oksigen memiliki elektron tidak berpasangan.

ROS terbentuk ketika kondisi operasi rantai pernapasan berubah (misalnya, selama hipoksia), di bawah pengaruh sinar UV, selama interaksi oksigen dengan ion logam dengan valensi variabel (besi), selama oksidasi spontan zat tertentu, dengan partisipasi enzim xanthine oksidase atau NADPH oksidase. Dalam kondisi ini, terbentuklah oksigen anion superoksida O₂ .− , Kemudian hidrogen peroksida H₂TENTANG₂ Dan radikal hidroksida H2O. . Mereka menyebabkan spesies oksigen reaktif peroksidasi lipid - suatu proses yang menyebabkan kerusakan parah pada membran, merusak protein dan DNA.

Inaktivasi spesies oksigen reaktif dalam sel terjadi di bawah pengaruh sistem antioksidan. Ini mencakup beberapa enzim antioksidan dan antioksidan dengan berat molekul rendah (vitamin C, glutathione, vitamin E, dll.).

Superoksida dismutase(SOD) mengubah anion superoksida oksigen menjadi hidrogen peroksida H₂TENTANG₂:

Katalase - enzim hemin yang mengandung Fe 3+ mengkatalisis reaksi penguraian hidrogen peroksida. Ini menghasilkan air dan oksigen:

Aktivitas katalase tertinggi dalam tubuh merupakan ciri khas hati. Ada banyak katalase dalam eritrosit. Di sana ia melindungi hemoglobin heme dari oksidasi.

Peroksidase- enzim heme, mereduksi hidrogen peroksida menjadi air; Pada saat yang sama, zat lain teroksidasi:

Peroksidase mampu menguraikan peroksida lainnya, mengubahnya menjadi alkohol. Aktivitas peroksidase ditemukan di hati, ginjal, dan leukosit neutrofilik.

Antioksidan - zat aktif biologis yang berinteraksi dengan radikal bebas dan mencegah proses oksidasi radikal bebas zat organik dalam tubuh.

Vitamin,menunjukkan sifat antioksidan - S, E, A, R. Tripeptida menunjukkan sifat antioksidan glutathione, taurin (asam 2-aminoetanasulfonat), dipeptida karnosin

Penekanan total proses peroksida dalam jaringan tampaknya tidak praktis. Radikal bebas menginduksi apoptosis, berpartisipasi dalam formasi imunitas seluler, merangsang kerja fosfolipase, sehingga berpartisipasi dalam sintesis eikosanoid.

Namun, peningkatan pembentukan radikal bebas menyertai kondisi patologis (penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer) dan proses penuaan biologis itu sendiri.

Tanggal ditambahkan: 19-03-2015; dilihat: 759; PESAN PENULISAN KERJA