NL
EN
FR
ES
PTPT
Reactieve zuurstofsoorten en oxidatieve stress
Oxidatieve stress is het resultaat van de schadelijke werking van reactieve zuurstofsoorten. Deze moleculen reageren met eiwitten, lipiden of DNA, veranderen hun structuur en veroorzaken oxidatieve schade aan de cellen.
Reactieve zuurstofsoorten (ROS) worden geproduceerd tijdens normale fysiologische processen zoals energieproductie, wat onvermijdelijk leidt tot de generatie van oxidatieve moleculen: superoxide (O2._), waterstofperoxide (H2O2) of hydroxylradicaal (.OH). Overgangsmetalen zoals Fe of Cu, hoewel vereist voor bepaalde enzymatische functies, verergeren de oxidatieve schade door de omzetting van waterstofperoxide in .OH, een zeer reactief radicaal dat onmiddellijk zal reageren met elk biologisch molecuul, met name poly-onverzadigde vetzuren.
Een ander belangrijk vrij radicaal is stikstofmonoxide (NO). Dit molecuul, geproduceerd door de iNOS- en eNOS-enzymen, vervult diverse fysiologische functies als neuromediator, regulator van immuunfuncties, of vaatverwijder. Het kan echter reageren met superoxide om peroxynitriet (ONOO-) te vormen, een uiterst krachtig cellulair oxidatiemiddel.
Antioxidant paden
Tot op zekere hoogte kunnen onze cellen zichzelf beschermen tegen oxidatieve schade. Het enzym superoxide-dismutase (SOD) katalyseert de dismutatie van superoxide naar H2O2, dat vervolgens wordt omgezet in H2O door glutathionperoxidase (GPx) of naar O2 + H2O door catalase. De reactie die door GPx wordt gekatalyseerd, vereist glutathion (GSH), dat wordt omgezet in gereduceerd glutathion (GSSG). De concentraties van GSH en GSSG, en hun ratio, weerspiegelen de redoxtoestand van de cel en zijn cruciaal voor een efficiënte ROS-detoxificatie.
Het schadelijke effect van overgangsmetalen wordt geminimaliseerd door de werking van eiwitten zoals ferritine, transferrine, lactoferrine die Fe-ionen kunnen opslaan, waardoor hun vrije cellulaire concentratie zo laag mogelijk blijft.Ten slotte worden cellen ook beschermd door radicaalvernietigende antioxidanten zoals vitamine E die vrije radicalen kunnen opvangen.
Veranderd vermogen om oxidatieve stress te bestrijden
Factoren die de efficiëntie van de antioxidantverdediging beïnvloeden zijn de volgende:
Voedingstekorten:
Voldoende voedingsinname is cruciaal. Antioxidantsystemen vereisen een verscheidenheid aan cofactoren (glutathion, sulfaat, vitamine A, vitamine E of mineralen zoals selenium en koper) die in ons voedsel aanwezig zouden moeten zijn. Een goede vetzuursuppletie is ook bepalend, omdat het de schade veroorzaakt door oxidatieve stress kan compenseren (meervoudig onverzadigde vetzuren zijn zeer gevoelig voor oxidatieve schade).
Blootstelling aan giftige chemicaliën:
overmatige blootstelling aan giftige chemicaliën in ons milieu kan ernstige oxidatieve schade veroorzaken. Dioxine verhoogt bijvoorbeeld de productie van reactieve zuurstofsoorten door de mitochondriën, wat leidt tot oxidatieve schade in het endotheel, de lever en de hersenen. Blootstelling aan bepaalde gechloreerde verbindingen wordt in verband gebracht met een toename van 8-OhdG, een marker voor DNA-oxidatieve schade. Organofosfaatpesticiden genereren vrije radicalen en veranderen het antioxidantafweersysteem in erytrocyten. Blootstelling aan zware metalen veroorzaakt ook sterke oxidatieve schade: kwik, lood, cadmium en arseen bevorderen de vorming van waterstofperoxide en remmen tegelijkertijd antioxiderende enzymen (GSH-synthetase, GSH-reductase, SOD). Omdat de meeste chemicaliën tot op zekere hoogte oxidatieve stress kunnen veroorzaken, kan blootstelling aan lage doses van verschillende chemicaliën uiteindelijk, wanneer ze gecombineerd worden, leiden tot een aanzienlijke oxidatieve belasting.
Infecties:
Infecties en ontstekingsprocessen zijn geassocieerd met de productie van pro-oxidatieve moleculen. Fagocytische cellen doden bacteriën inderdaad door hypochloorzuur (HOCl) te produceren uit waterstofperoxide (een reactie die wordt gekatalyseerd door myeloperoxidase). Hypochloorzuur is zelf een sterk oxidatiemiddel. Chronische infecties worden daarom in verband gebracht met een verhoogde oxidatieve belasting; Helicobacter pylori-infecties veroorzaken bijvoorbeeld ernstige oxidatieve schade aan het maagslijmvlies.
Oxidatieve stress en ziekte
Oxidatieve stress is betrokken bij een groot aantal ziektes:
kanker (oxidatieve schade aan DNA veroorzaakt mutaties die kunnen leiden tot carcinogenese),
atherosclerose (atherosclerotische plaques zijn gemaakt van geoxideerd vet),
neuro-degeneratieve ziektes (oxidatieve schade is een centraal onderdeel van de vernietiging van zenuwcellen).
Indicatoren van oxidatieve stress zijn gedetecteerd in spieren en bloed van patiënten met CVS. Oxidatieve schade kan de bloed-hersenbarrière veranderen, wat sommige van de cognitieve problemen die patiënten ervaren kan verklarenOxidatieve stress is betrokken bij een groot aantal ziektes:
