Γιατί οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου πρέπει να εξουδετερώνονται από το κύτταρο;
1. Οξειδωτικό στρες και ζημιά:
* υπεροξείδωση λιπιδίων: Οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να επιτεθούν και να βλάψουν τα λιπίδια (λίπη) σε κυτταρικές μεμβράνες, διαταράσσοντας την ακεραιότητά τους και προκαλώντας κυτταρική δυσλειτουργία.
* Οξείδωση πρωτεΐνης: Μπορούν να τροποποιήσουν τις πρωτεΐνες, μεταβάλλοντας τη δομή και τη λειτουργία τους, οδηγώντας σε απενεργοποίηση ή λανθασμένη αναδίπλωση ενζύμων.
* βλάβη DNA: Οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να βλάψουν το DNA, οδηγώντας σε μεταλλάξεις και αυξημένο κίνδυνο καρκίνου.
* Διαταραχή σηματοδότησης κυττάρων: Μπορούν να παρεμβαίνουν στις φυσιολογικές οδούς σηματοδότησης κυττάρων, οδηγώντας σε μη φυσιολογική ανάπτυξη και λειτουργία κυττάρων.
2. Συμβολή ασθενειών:
* γήρανση: Το οξειδωτικό στρες είναι ένας σημαντικός συντελεστής στη γήρανση, καθώς συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου και βλάπτει τα κύτταρα και τους ιστούς.
* Καρκίνος: Το χρόνιο οξειδωτικό στρες μπορεί να βλάψει το DNA και να συμβάλει στην ανάπτυξη του καρκίνου.
* Καρδιαγγειακή νόσο: Οι ελεύθερες ρίζες συμβάλλουν στο σχηματισμό αθηροσκληρωτικών πλακών στα αιμοφόρα αγγεία, αυξάνοντας τον κίνδυνο καρδιακών προσβολών και εγκεφαλικών επεισοδίων.
* νευροεκφυλιστικές ασθένειες: Συμβάλλουν στη νευρωνική βλάβη και στον κυτταρικό θάνατο, που εμπλέκονται σε ασθένειες όπως το Alzheimer και το Parkinson's.
* φλεγμονή: Το ROS παίζει ρόλο στη φλεγμονή, η οποία μπορεί να συμβάλει σε χρόνιες ασθένειες.
3. Μηχανισμοί άμυνας:
Τα κύτταρα έχουν εξελίξει διάφορους αμυντικούς μηχανισμούς για να εξουδετερώσουν τις ελεύθερες ρίζες και να προστατευθούν από το οξειδωτικό στρες:
* Αντιοξειδωτικά ένζυμα: Η δισμουτάση υπεροξειδίου (SOD), η καταλάση και η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης είναι ένζυμα που διασπώνται και αποτοξινώνουν τις ελεύθερες ρίζες.
* Αντιοξειδωτικά μόρια: Οι βιταμίνες C και E, η γλουταθειόνη και τα καροτενοειδή είναι ισχυρά αντιοξειδωτικά που μπορούν να εξουδετερώσουν τις ελεύθερες ρίζες.
* Μηχανισμοί επισκευής: Τα κύτταρα έχουν μηχανισμούς επισκευής για να διορθώσουν κατεστραμμένα ϋΝΑ, πρωτεΐνες και λιπίδια.
Συνοπτικά:
Οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου είναι εξαιρετικά αντιδραστικές και καταστροφικές για τα κύτταρα. Τα κύτταρα πρέπει να τα εξουδετερώσουν για να αποτρέψουν το οξειδωτικό στρες, να προστατευθούν από τις ασθένειες και να διατηρήσουν την ακεραιότητα και τη λειτουργία τους. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω διαφόρων αμυντικών μηχανισμών, συμπεριλαμβανομένων των αντιοξειδωτικών ενζύμων, των μορίων και των οδών επισκευής.
